Dispositif de réglage d'un débit de liquide La présente invention concerne un dispositif de réglage d'un débit de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier présentant une face annulaire formant siège formée de deux moitiés symétriques par rapport à un plan axial et dont chacune est symétrique par rapport à un plan axial perpendicu laire au premier, cette face étant telle que sa pro jection sur ce dernier plan ait une forme concave en V très ouvert, et un organe élastique agencé pour être sollicité, par la pression du liquide entrant dans le dispositif,
contre cette face et y être déformé, par compression, de manière à se conformer à cette face à un degré dépendant de ladite pression du liquide, et ce faisant, à régler le débit du liquide s'écoulant entre ledit organe et ladite face.
Dans une forme d'exécution particulière, le dis positif pourrait être agencé pour être utilisé dans une canalisation, et les caractéristiques de l'organe élastique et la forme de la face annulaire pourraient être choisies de telle sorte que le dispositif main tienne un débit constant de liquide dans cette cana lisation.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une for me d'exécution de l'objet de la présente invention et une variante.
Dans ce dessin la fig. 1 est une coupe par l'axe de cette forme d'exécution ; la fig. 2 est une vue de côté de l'élément élas tique et du siège de soupape associé, faisant partie du dispositif de la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue en plan du siège de soupape de la fig. 2 ; la fig. 4 est une coupe suivant l'axe d'une va riante du dispositif ; la fig. 5 est une vue par dessous du dispositif de la fig. 4 ;
la fig. 6 est un diagramme d'une courbe du dé bit, et superposé à la courbe, le profil d'une moitié du siège du dispositif des fig. 1 à 3.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, le boîtier comprend une pièce tubulaire 1 qui com porte un alésage d'entrée 2 à un bout, taraudé de manière à recevoir une extrémité d'un tuyau et, à l'autre bout, un alésage plus large 4, qui est égale ment taraudé de manière à recevoir une pièce tubu laire filetée 5. L'alésage de la pièce 5 présente un taraudage 6 de manière à pouvoir recevoir un tuyau. Dans la pièce 1 est ménagé un épaulement annulaire 7, et un élément élastique 8 constituant une soupape est maintenu entre cet épaulement et la face d'extré mité annulaire 9 formant siège de la pièce tubulaire 5.
Cinq nervures 10 sont uniformément réparties sur le pourtour de l'élément élastique 8 qu'elles servent à centrer dans le boîtier. Afin de faciliter l'assem blage des pièces tubulaires 1 et 5 du boîtier, chacune d'elles présente une partie extérieure hexagonale en 4 et 11 respectivement. Une rondelle 12 s'adapte sur la partie 11 de la pièce 5 et elle donne suffisamment d'espacement axial entre l'épaulement 7 et le siège 9 pour permettre la libre rotation de l'élément élas tique 8.
La face annulaire 9 formant siège qui coopère avec la soupape 8, comprend deux moitiés symétri ques par rapport à un plan axial et dont chacune est symétrique par rapport à un plan axial perpendicu- Taire au premier, cette face étant telle que sa pro jection sur ce dernier plan ait une forme concave en V très ouvert. Chacune desdites moitiés de la face 9 est constituée par quatre surfaces planes consécutives 30, 29, 32 et 33 perpendiculaires audit deuxième plan et dont les traces dans ce plan forment une ligne polygonale suivant approximativement la courbe 50 de la fig. 6,
dans laquelle l'ordonnée repré sente la hauteur et l'abscisse la largeur du siège, cette courbe correspondant à la courbe de débit désirée. La surface 30 fait un angle 35 très faible avec un plan perpendiculaire à l'axe du dispositif. La surface 29 fait un angle 36 plus grand, la surface 32 un angle 37 beaucoup plus grand et la surface 33 un angle 3 8 encore plus grand. Etant donné que la soupape 8 a une épaisseur relativement grande et que le caoutchouc présente une compression linéaire dans une gamme étendue de pressions, on peut obte nir un réglage très exact du débit de liquide s'écou lant entre la surface 40 de la soupape 8 et le siège 2.
Il est également possible, dans le calcul des an gles, de tenir compte de la compression non linéaire que la matière élastique de la soupape 8 présente à des pressions plus élevées. La pression de liquide sur la surface supérieure 41 de la soupape 8 com prime le caoutchouc de celle-ci contre le siège 9, en restreignant ainsi l'ouverture entre ce siège et la sou pape 8.
La surface supérieure 43 de la soupape 8 a un profil légèrement courbe de manière à éviter la turbulence dans l'écoulement du liquide. Une pro tubérance conique 46 aide au centrage de la soupape et descend dans l'ouverture centrale de la pièce 5, assurant un écoulement régulier et évitant la turbu lence dans le liquide.
Les extrémités de deux tronçons d'une conduite étant vissées dans les alésages 2 et 6, lorsque le liquide arrive dans le sens de la flèche 49, la pres sion du liquide sur le dessus 41 de la soupape 8 déforme cette dernière, sa partie inférieure prenant la forme du siège 9 à mesure que la pression du liquide augmente. Cette déformation de la matière élastique limite l'ouverture comprise entre la surface 40 et le siège 9 et règle le débit ; l'importance de l'orifice dépendant de la pression exercée sui le des sus 41 de la soupape 8.
Dans les variantes des fig. 4 et 5, les éléments analogues à ceux de la première forme d'exécution portent les mêmes nombres de référence. La soupape 8 et le siège 9 contre lequel elle porte sont identiques à ceux du dispositif des fig. 1 à 3.
Le boîtier de ce dispositif comprend un corps creux 51 présentant à un bout, une ouverture de sortie 52, taraudée en 53 pour pouvoir y raccorder un tuyau. Le corps 51 est fileté en 54 de manière à recevoir un écrou 55 et il comporte un épaulement 56 venant s'appliquer contre une pièce 57, formant cloison dans le corps 51 et comportant une ouverture centrale 27 et une surface plane 58 portant contre l'épaulement 56. Le siège 9 entoure l'ouverture cen trale 27.
L'épaulement 56 est formé en évidant le corps 51 en 59 et la pièce 57 repose dans l'évide ment 59, une pièce d'espacement 60 et une rondelle 20 étant interposées entre la pièce 57 et un rebord inférieur 62 d'un bouchon 63 du boîtier.
Le bouchon 63 comporte un épaulement 14 con tre lequel porte un épaulement correspondant 15 de l'écrou 55. Le bouchon 63 est serré contre une ron delle 16 placée entre une face annulaire 17 du corps 51 et un épaulement 18 du bouchon 63. Celui-ci est alésé en 23 avec taraudage 24 permettant d'y fixer le bout d'un tuyau. Le bas 25 de la pièce d'espace ment 60 porte sur une bride extérieure 26 de la pièce 57 afin de maintenir celle-ci solidement en prise avec l'épaulement 56. En service, les taraudages 24 et 53 sont branchés sur une conduite à liquide et le mode de fonctionnement est le même que celui du dispo sitif des fig. 1 à 3.
Device for adjusting a liquid flow rate The present invention relates to a device for adjusting a liquid flow rate, characterized in that it comprises a housing having an annular face forming a seat formed of two halves symmetrical with respect to an axial plane and each of which is symmetrical with respect to an axial plane perpendicular to the first, this face being such that its projection on the latter plane has a very open V-concave shape, and an elastic member arranged to be biased by the pressure of the liquid entering the device,
against this face and be deformed therein, by compression, so as to conform to this face to a degree dependent on said pressure of the liquid, and in doing so, to adjust the flow rate of the liquid flowing between said member and said face.
In a particular embodiment, the positive device could be arranged for use in a pipe, and the characteristics of the elastic member and the shape of the annular face could be chosen so that the device maintains a constant flow. of liquid in this pipe.
The drawing shows, by way of example, one embodiment of the object of the present invention and a variant.
In this drawing, fig. 1 is a section through the axis of this embodiment; fig. 2 is a side view of the elastic element and of the associated valve seat, forming part of the device of FIG. 1; fig. 3 is a plan view of the valve seat of FIG. 2; fig. 4 is a section along the axis of a variant of the device; fig. 5 is a view from below of the device of FIG. 4;
fig. 6 is a diagram of a flow rate curve, and superimposed on the curve, the profile of half of the seat of the device of FIGS. 1 to 3.
In the embodiment shown in FIG. 1, the housing comprises a tubular piece 1 which has an inlet bore 2 at one end, threaded to receive one end of a pipe and, at the other end, a larger bore 4, which is equal ment threaded so as to receive a threaded tubular part 5. The bore of the part 5 has an internal thread 6 so as to be able to receive a pipe. In part 1, an annular shoulder 7 is provided, and an elastic element 8 constituting a valve is held between this shoulder and the annular end face 9 forming the seat of the tubular part 5.
Five ribs 10 are uniformly distributed around the periphery of the elastic element 8 which they serve to center in the housing. In order to facilitate the assembly of the tubular parts 1 and 5 of the housing, each of them has a hexagonal outer part at 4 and 11 respectively. A washer 12 fits on part 11 of part 5 and it gives sufficient axial spacing between the shoulder 7 and the seat 9 to allow free rotation of the elastic element 8.
The annular face 9 forming a seat which cooperates with the valve 8, comprises two halves symmetrical with respect to an axial plane and each of which is symmetrical with respect to an axial plane perpendicular to the first, this face being such that its projection on this last plane has a very open V concave shape. Each of said halves of the face 9 is formed by four consecutive flat surfaces 30, 29, 32 and 33 perpendicular to said second plane and the traces of which in this plane form a polygonal line approximately following the curve 50 of FIG. 6,
in which the ordinate represents the height and the abscissa the width of the seat, this curve corresponding to the desired flow rate curve. The surface 30 makes a very small angle 35 with a plane perpendicular to the axis of the device. Surface 29 makes a greater angle 36, surface 32 an angle 37 much greater, and surface 33 an even greater angle 38. Since the valve 8 has a relatively large thickness and the rubber exhibits linear compression over a wide range of pressures, a very precise control of the flow rate of liquid flowing between the surface 40 of the valve 8 can be achieved. and seat 2.
It is also possible, in the calculation of the angles, to take account of the non-linear compression which the elastic material of the valve 8 exhibits at higher pressures. The liquid pressure on the upper surface 41 of the valve 8 compresses the rubber of the latter against the seat 9, thus restricting the opening between this seat and the valve 8.
The upper surface 43 of the valve 8 has a slightly curved profile so as to avoid turbulence in the flow of liquid. A conical protuberance 46 assists in the centering of the valve and descends into the central opening of the part 5, ensuring a regular flow and avoiding turbulence in the liquid.
The ends of two sections of a pipe being screwed into the bores 2 and 6, when the liquid arrives in the direction of arrow 49, the pressure of the liquid on the top 41 of the valve 8 deforms the latter, its lower part taking the form of seat 9 as the pressure of the liquid increases. This deformation of the elastic material limits the opening between the surface 40 and the seat 9 and regulates the flow; the size of the orifice depending on the pressure exerted on the top 41 of the valve 8.
In the variants of FIGS. 4 and 5, elements similar to those of the first embodiment bear the same reference numbers. The valve 8 and the seat 9 against which it bears are identical to those of the device of FIGS. 1 to 3.
The housing of this device comprises a hollow body 51 having at one end an outlet opening 52, threaded at 53 so as to be able to connect a pipe thereto. The body 51 is threaded at 54 so as to receive a nut 55 and it comprises a shoulder 56 which comes to rest against a part 57, forming a partition in the body 51 and comprising a central opening 27 and a flat surface 58 bearing against the shoulder 56. The seat 9 surrounds the central opening 27.
The shoulder 56 is formed by hollowing out the body 51 at 59 and the part 57 rests in the recess 59, a spacer 60 and a washer 20 being interposed between the part 57 and a lower rim 62 of a plug. 63 of the housing.
The stopper 63 comprises a shoulder 14 against which carries a corresponding shoulder 15 of the nut 55. The stopper 63 is clamped against a washer 16 placed between an annular face 17 of the body 51 and a shoulder 18 of the stopper 63. The latter. this is bored at 23 with an internal thread 24 allowing the end of a pipe to be fixed there. The bottom 25 of the space piece 60 bears on an outer flange 26 of the piece 57 in order to maintain the latter firmly in engagement with the shoulder 56. In service, the threads 24 and 53 are connected to a pipe. liquid and the operating mode is the same as that of the device in fig. 1 to 3.