Dispositif pour rationner le débit et rendre impossible l'écoulement ininterrompu du liquide d'une conduite. L'objet de l'invention est un dispositif pour rationner le débit et rendre impossible l'écoulement ininterrompu du liquide d'une conduite.
Il comporte un corps tubulaire relié à une conduite de liquide et fermé ù ses deux extré inités, dont l'une présente une ouverture lais sant pénétrer à l'intérieur du corps un or gane tubulaire mobile servant à la commande du dispositif et dans l'intérieur duquel est logée et peut coulisser librement la tige d'un piston de fermeture se trouvant dans le corps sous l'action d'un ressort, lequel tend à ra mener le piston à sa position normale de fermeture lorsqu'il en a été écarté, l'organe de commande présentant au moins une ou verture de sortie pour le liquide et étant. dis posé .de manière que le débit puisse à chaque; moment être interrompu par une action sur cet organe.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale, l'organe de commande étant poussé à fond dans le corps du dispositif; La fig. 2 est une coupe transversale selon la ligne A-A de la fig. 1; La figl. 3 est une coupe transversale selon la ligne B-B .de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe longitudinale mon trant le dispositif pendant l'écoulement du liquide; La fig. 5 est une coupe longitudinale d'une partie du dispositif, montrant la posi tion de l'organe de commande après que l'éçoulement a été interrompu;
La fig. 6 est une vue de la tête .de l'or gane de commande.
Le dispositif est fixé, par exemple, à une conduite d'eau. Son corps se compose d'un cylindre 1 fermé à une de ses extrémités par un fond l' comportant une tubulure 2 se vis sant sur la conduite 3 d'arrivée d'eau. Ce cylindre comporte un canal latéral 4 destiné à reporter l'arrivée d'eau dans ledit cylindre près de l'extrémité antérieure de celui-ci et sur la face arrière du piston. L'autre extré mité est fermée par, un bouchon fileté 5 com portant la tubulure de sortie d'eau 6 et for mant en son centre une chambre servant à renfermer un tambour de sûreté 7 maintenu à sa position par deux joints 8, par exemple en cuir.
Ce tambour 7 est formé de deux rondel les réunies par une entretoise cylindrique percée d'un trou 9 (fig. 2) se trouvant dia métralement opposé à l'entrée du canal de sortie 6' et forme ainsi deux espaces annu laires 11 et 11' autour d'un tube de com mande 14.
Le bouchon 5 se visse sur le corps 1 avec interposition d'un joint 10 .et d'un .disque métallique 12 qui comporte en son centre une saillie annulaire 13 dont le bord est sec tionné obliquement pour constituer une dou ble rampe circulaire.
Le bouchon 5, le tambour 7 et le disque 12, forment guide-coulisse du tube de com mande 14 dans lequel coulisse la tige 23 d'un piston 15 logé dans le cylindre 1. Ce tube porte à son extrémité extérieure une tête 16 en -forme de caeur (fig!. 6).
L'extrémité opposée dudit tube est filetée pour recevoir une bague comportant un bos sage qui constitue un doigt 17 dont la lon gueur est suffisante pour que sa partie ex trême puisse glisser sur la double-rampe 13 quand on imprime un mouvement de rotation au tube 14. Le serrage de cette bague main tient entre elle et le fond de la partie filetée une rondelle 25, par exemple de caoutchouc. Le tube 14 est percé d'une couronne de trous 18 à. un emplacement déterminé pour que ces trous se trouvent dans le milieu du tambour 7 lorsque le tube 14 est tiré complètement contre l'extérieur et que le doigt 17 s'appuie sur la base de la rampe, position montrée en fig. 4.
Le piston est formé d'un disque métalli que 15-comportant, par exemple, un cuir em bouti 19 maintenu serré par une rondelle 20. Le disque 15 forme un bossage central 21 servant de butée contre le fond l' du cylin dre 1 quand le piston est repoussé entièrement (fig. 1), ce bossage sert aussi à centrer un ressort à boudin 22 de forme conique, inter posé entre le piston et le fond l'.
La tige 23 du piston est vissée clans ce lui-ci avec intermédiaire d'une rondelle 24, par exemple de cuir ou caoutchouc, servant de fermeture de la chambre intérieure du tube de commande 14.
Le diamètre de cette tige 23 est bien in férieur au diamètre intérieur du tube 14 afin de laisser entre cette tige et le tube un espace annulaire destiné au passage d'eau, Le gui dage rectiligne de ladite tige 23 est assuré par une tête 26 terminant l'extrémité libre de cette tige et de diamètre voulu pour pou voir coulisser très librement le long du tube 1-4 tout en laissant passage à l'eau pendant la course de ladite tige. L'extrémité posté rieure de cette tige 23 porte une bague 23'. dans le but de rétrécir progressivement le passage annulaire de l'eau entre elle et le tube 14, lorsque ladite tige arrive à. fond de course comme le représente la fig. 4.
Un canal de faible diamètre 27 traverse entièrement l'épaisseur du piston 15 et sert à faire communiquer les compartiments se trouvant de part et d'autre du piston.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant, Quand les organes sont au repos, le tube de commande 14 est à la position représentée fig. 4, et le doigt 17 s'appuie sur la. base de la double rampe 13, le piston se trouve à la position montrée en traits pointillés fig. 4.
La tension du ressort 22 maintient la ron delle 24 apuyée contre l'extrémité posté rieure du tube 14 et ferme conséquemment l'entrée de la chambre annulaire constituée par l'intervalle existant entre la paroi interne dudit tube 14 et la. surface de la tige 23.
D'autre part, la rondelle 25 est appliquée contre le disque 12 et constitue un joint em pêchant toute fuite d'eau qui pourrait se pro duire lorsque les joints 8 ou le tube 14 pren draient du jeu.
Les organes étant à cette position de re pos, l'eau arrivant par la tubulure 2 et pas sant le long du canal 4, pénètre par l'orifice 4' dans l'espace libre qui se trouve en avant du piston entre celui-ci et le disque 12, mais cette eau ne peut pas s'écouler puisque l'en trée du tube 14 est obturée par la rondelle 24. A ce moment, si l'on appuie avec la paume de la main sur la tête 16 et que l'on pousse à fond le tube 14, le piston 15 est repoussé contre le fond l' en comprimant entièrement le ressort 22 dont les spires s'emboîtent les unes dans les autres, ne formant qu'une épaisseur insignifiante, comme il est montra: fig. 1, où le piston est plaqué par son embase 21 contre le fond 1'.
Pendant cette course du piston, le compartiment existant entre sa face, arrière et le disque 12 s'est agrandi et a été rempli progressivement par l'eau, laquelle a pénétré aussi à l'intérieur du tube 14 en pas sant par les trous 18. Si l'on .abandonne la tête 16 la pression de l'eau qui agit sur le fond du tube 14, portant la tête 16, oblige ce tube à revenir en avant à la position mon trée fig. 4.
Cette pression de l'eau oblige, d'autre part, le piston .à rester plaqué contre le fond l'. Le tube 14 ayant pris la position fig. 4, l'eau qu'il renferme peut sortir par les trous 18 et se rendre dans l'espace annulaire 11 formé par l'intérieur du tambour 7, puis elle passe ensuite par les. trous. 9 de la cloison de ce dernier -et parcourt l'espace an- ' nulaire 11' régnant extérieurement à ladite cloison pour sortir finalement au dehors par la tubulure 6.
Pendant l'écoulement, l'eau qui remplit le corps du dispositif, traverse le canal 27 du piston et se rend dans l'espace existant entre la face avant de ce piston et le fond l', établissant ainsi une pression semblable sur les deux faces du piston. La pression de res sort 22 peut par suite, :agir sur la face avant de ce piston et repousser celui-ci progressive ment jusqu'à ce que la rondelle 24 atteigne l'extrémité du tube 14 et obture l'entrée de ce dernier interrompant ainsi l'écoulement de l'eau.
La durée de cet écoulement est égale au temps que met le piston à parcourir la lon gueur du cylindre 1; ce temps est la résul tante de la force du ressort 22 d'une part, et du diamètre donné au petit canal de com munication 27 d'autre part, ce canal permet tant le remplissage .de la chambre d'arrière et conséquemment, la course de fermeture du piston sous l'action du ressort 22. Avec un même dispositif on pourra donc établir des débits très variables en calibrant différem ment ce canal 27 et en employant des res sorts de force différente.
Pendant la durée. de l'écoulement, celui-ci peut être interrompu; il suffit pour, cela d'im primer au tube de commande 14 un mouve ment de rotation sur lui-même, ce qui pro voque la, montée du doigt 17 sur la: rampe 13, de manière que la couronne de trous 18 quitte l'espace annulaire 11 et vient se loger dans la longueur du joint postérieur- 8. Toute fois le piston continue sa course sous l'action du ressort 22 jusqu'à ce que la rondelle 24 vienne buter contre l'extrémité du tube 14, position montrée fig. 5. On peut alors réta blir l'écoulement en ramenant le tube 14 à sa position première; le piston est de nouveau poussé par le ressort 22 et la fermeture auto matique s'opère lorsque ledit piston arrive à fin .de course.
Le dispositif de la rampe 13 permet, en outre, d'avoir un débit très limité et une fermeture automatique une fois ce débit ob tenu. Il vient d'être expliqué que la rotation du tube de commande 14 sur lui-même, lors que celui-ci se trouve à la position de repos (fig. 4), provoque la montée du doigt 17 sur la rampe 13 et la poussée du tube 14: On comprend que la.course de ce dernier dépen dra de la. fraction de tour dont il se dépla cera et que, conséquemment,. le piston se dé placera.. d'une quantité correspondante en comprimant d'autant le ressort. 22.
Si l'on ramène ensuite le tube à sa posi tion primitive; l'eau s'écoulera pendant le temps que le piston mettra à revenir à sa position d'obturation du tube de commande 14.
La fig. 5 montre la position du doigt 17 au sommet de la double rampe 13, et celle donnée par suite au piston, qui n'aura .qu'un faible parcours à effectuer pour obturer le tube 14. Ce parcours .sera d'autant réduit que la rotation de ce tube sera moins grande. Il faudra naturellement ramener toujours ledit tube à sa position première pour provoquer l'écoulement de l'eau. La double rampe 13 étant circulaire, le sommet sera atteint par le doigt 17 après un demi-tour de rotation du tube 14 dans un sens ou l'autre indifférem ment.
Après que la, fermeture du, dispositif a eu lieu automatiquement comme il a été décrit, on obtient un nouvel écoulement d'eau en poussant de nouveau le piston par la tête du tube de commande. L'eau qui se trouve de vant la, face avant du piston, empêcherait ce lui-ci de se déplacer si le cuir embouti 19 ne laissait pas un léger jeu entre sa périphérie et la surface interne du cylindre, jeu qui est suffisant pour que l'eau se trouvant devant ladite face passe progressivement sur la face arrière du piston.
On a. donné à, la, tête 16 du tube de com mande, la forme d'un coeur, pour qu'elle comporte une pointe destinée, lorsqu'elle est tournée en bas (position en traits pleins) à in diquer que le doigt 17 est au bas de la rampe, tandis que lorsqu'elle est tournée en haut (position en traits pointillés) elle indique que le doigt est au sommet de cette rampe. Dans les positions intermédiaires, elle montre également les positions correspondantes du doigt, attendu que le bouton est calé sur le tube de manière que sa pointe coïncide avec celle du doigt 17.
Cette pointe pourra servir de curseur ou d'index se déplaçant soit sur une graduation gravée, par exemple, sur la face avant du dispositif ou sur un limbe divisé, ce qui per mettra d'obtenir toujours un volume de li quide déterminé en mettant le curseur sur un repère voulu.
Le tambour 7 peut présenter plusieurs trous 9.
La disposition donnée du tambour 7 met la tige 23 du piston à l'abri de toute tenta tive de calage ayant pour but de maintenir le piston à une position permettant un écoule ment d'eau continu. Ce dispositif évite, en effet, le passage d'instruments quelconques pour atteindre ladite tige.
En combinant les dimensions des organes avec le calibrage des entrées et sorties d'eau et le calibrage du canal 27, .ainsi que la puis- sauce du ressort 22, on fera varier les débits dans de très grandes proportions.
L'arrivée du liquide au corps du robinet pourra avoir lieu autrement que par le ca nal 4.
On peut, par exemple, adjoindre au dis positif, un mécanisme de compteur disposé ex térieurement et actionné par le tube de com mande 14 à chaque course de celui-ci.
Le dosage de certaines quantités de li quide peut être obtenu par d'autres moyens que par le doigt 17 glissant sur la double- rampe 13.
Device for rationing the flow and making impossible the uninterrupted flow of liquid from a pipe. The object of the invention is a device for rationing the flow and making impossible the uninterrupted flow of liquid from a pipe.
It comprises a tubular body connected to a liquid line and closed at its two ends, one of which has an opening allowing a movable tubular member to penetrate inside the body, serving to control the device and into the body. inside which is housed and can slide freely the rod of a closing piston located in the body under the action of a spring, which tends to bring the piston to its normal closed position when it has been moved away from it , the control member having at least one outlet or opening for the liquid and being. arranged so that the flow can at each; moment to be interrupted by an action on this organ.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section, the control member being pushed fully into the body of the device; Fig. 2 is a cross section taken along line A-A of FIG. 1; The figl. 3 is a cross section taken along line B-B. Of FIG. 1; Fig. 4 is a longitudinal section showing the device during the flow of the liquid; Fig. 5 is a longitudinal section of part of the device, showing the position of the control member after the flow has been interrupted;
Fig. 6 is a view of the control head.
The device is attached, for example, to a water pipe. Its body consists of a cylinder 1 closed at one of its ends by a bottom 1 'comprising a pipe 2 which is screwed onto the water inlet pipe 3. This cylinder comprises a lateral channel 4 intended to transfer the arrival of water into said cylinder near the front end thereof and on the rear face of the piston. The other end is closed by a threaded plug 5 comprising the water outlet pipe 6 and forming in its center a chamber serving to enclose a safety drum 7 held in its position by two joints 8, for example. in leather.
This drum 7 is formed of two rondels joined together by a cylindrical spacer pierced with a hole 9 (fig. 2) located diametrically opposed to the inlet of the outlet channel 6 'and thus forms two annular spaces 11 and 11 'around a control tube 14.
The stopper 5 is screwed onto the body 1 with the interposition of a gasket 10. And a metal disc 12 which comprises at its center an annular projection 13 whose edge is cut off obliquely to form a double circular ramp.
The stopper 5, the drum 7 and the disc 12 form a slide guide for the control tube 14 in which the rod 23 of a piston 15 housed in the cylinder 1 slides. This tube carries at its outer end a head 16 in - heart shape (fig. 6).
The opposite end of said tube is threaded to receive a ring comprising a bos sage which constitutes a finger 17 whose length is sufficient so that its extreme part can slide on the double-ramp 13 when a rotational movement is imparted to the tube. 14. The tightening of this hand ring holds between it and the bottom of the threaded part a washer 25, for example of rubber. The tube 14 is pierced with a ring of holes 18 to. a location determined so that these holes are in the middle of the drum 7 when the tube 14 is pulled completely against the outside and the finger 17 rests on the base of the ramp, position shown in FIG. 4.
The piston is formed of a metal disc 15-comprising, for example, a leather em bouti 19 held tight by a washer 20. The disc 15 forms a central boss 21 serving as a stop against the bottom of the cylinder 1 when the piston is fully pushed back (Fig. 1), this boss also serves to center a coil spring 22 of conical shape, interposed between the piston and the base the.
The piston rod 23 is screwed into it with the intermediary of a washer 24, for example of leather or rubber, serving as a closure for the inner chamber of the control tube 14.
The diameter of this rod 23 is much less than the internal diameter of the tube 14 in order to leave between this rod and the tube an annular space intended for the passage of water, The rectilinear mistletoe of said rod 23 is provided by a head 26 ending the free end of this rod and of desired diameter to be able to see sliding very freely along the tube 1-4 while allowing water to pass during the travel of said rod. The posterior end of this rod 23 carries a ring 23 '. with the aim of progressively narrowing the annular passage of water between it and the tube 14, when said rod comes to. stroke end as shown in fig. 4.
A small-diameter channel 27 passes entirely through the thickness of the piston 15 and serves to communicate the compartments located on either side of the piston.
The operation of the device is as follows, When the components are at rest, the control tube 14 is in the position shown in FIG. 4, and the finger 17 rests on the. base of the double ramp 13, the piston is in the position shown in dotted lines fig. 4.
The tension of the spring 22 keeps the ron delle 24 pressed against the posterior end of the tube 14 and consequently closes the entrance to the annular chamber formed by the gap existing between the internal wall of said tube 14 and the. rod surface 23.
On the other hand, the washer 25 is applied against the disc 12 and constitutes a seal preventing any water leakage which could occur when the seals 8 or the tube 14 take play.
The components being in this resting position, the water arriving through the tubing 2 and not along the channel 4, enters through the orifice 4 'into the free space which is located in front of the piston between it. and the disc 12, but this water cannot flow since the entry of the tube 14 is blocked by the washer 24. At this moment, if one presses with the palm of the hand on the head 16 and that the tube 14 is pushed to the bottom, the piston 15 is pushed back against the bottom l 'by fully compressing the spring 22, the turns of which fit into each other, forming only an insignificant thickness, as shown. : fig. 1, where the piston is pressed by its base 21 against the bottom 1 '.
During this stroke of the piston, the compartment existing between its rear face and the disc 12 has grown and has been gradually filled with water, which has also penetrated inside the tube 14, not through the holes 18. If the head 16 is abandoned, the water pressure which acts on the bottom of the tube 14, carrying the head 16, forces this tube to return forward to the position shown in FIG. 4.
This water pressure, on the other hand, forces the piston to remain pressed against the bottom the. The tube 14 having taken the position FIG. 4, the water it contains can exit through the holes 18 and enter the annular space 11 formed by the inside of the drum 7, then it then passes through them. holes. 9 of the partition of the latter -and traverses the annular space 11 'reigning on the outside of said partition to finally exit outside through the pipe 6.
During the flow, the water which fills the body of the device, passes through the channel 27 of the piston and goes into the space existing between the front face of this piston and the bottom l ', thus establishing a similar pressure on the two faces of the piston. The res pressure exits 22 can therefore: act on the front face of this piston and push it back gradually until the washer 24 reaches the end of the tube 14 and closes the entry of the latter interrupting thus the flow of water.
The duration of this flow is equal to the time taken by the piston to travel the length of cylinder 1; this time is the result of the force of the spring 22 on the one hand, and of the diameter given to the small communication channel 27 on the other hand, this channel allows both the filling of the rear chamber and consequently the closing stroke of the piston under the action of the spring 22. With the same device, it is therefore possible to establish very variable flow rates by calibrating this channel 27 differently and by using springs of different strength.
During the duration. of the flow, it can be interrupted; it suffices for this to imbue the control tube 14 with a rotational movement on itself, which causes the finger 17 to rise on the ramp 13, so that the ring of holes 18 leaves the 'annular space 11 and is housed in the length of the posterior seal 8. However, the piston continues its stroke under the action of the spring 22 until the washer 24 abuts against the end of the tube 14, position shown in fig. 5. The flow can then be restored by returning the tube 14 to its original position; the piston is again pushed by the spring 22 and the automatic closing takes place when said piston reaches the end of the stroke.
The ramp device 13 also makes it possible to have a very limited flow rate and automatic closing once this flow rate has been obtained. It has just been explained that the rotation of the control tube 14 on itself, when the latter is in the rest position (FIG. 4), causes the finger 17 to rise on the ramp 13 and the thrust of tube 14: It is understood that la.course of the latter will depend on the. fraction of a turn in which it will move and that, consequently ,. the piston will move .. by a corresponding amount compressing the spring accordingly. 22.
If we then return the tube to its original position; the water will flow out during the time it takes for the piston to return to its closed position on the control tube 14.
Fig. 5 shows the position of the finger 17 at the top of the double ramp 13, and that given as a result of the piston, which will only have a short path to be taken to close the tube 14. This path will be reduced as much as the rotation of this tube will be less. It will naturally always be necessary to return said tube to its first position to cause the water to flow. The double ramp 13 being circular, the top will be reached by the finger 17 after a half-turn of rotation of the tube 14 in one direction or the other indifferently.
After the closing of the device has taken place automatically as described, a new flow of water is obtained by pushing the piston again through the head of the control tube. The water which is in front of the front face of the piston would prevent the latter from moving if the crimped leather 19 did not leave a slight play between its periphery and the internal surface of the cylinder, play which is sufficient for the water in front of said face gradually passes over the rear face of the piston.
We have. given to, the head 16 of the control tube, the shape of a heart, so that it comprises a point intended, when it is turned downwards (position in solid lines) to indicate that the finger 17 is at the bottom of the ramp, while when it is turned up (position in dotted lines) it indicates that the finger is at the top of this ramp. In the intermediate positions, it also shows the corresponding positions of the finger, since the button is wedged on the tube so that its tip coincides with that of the finger 17.
This point can serve as a cursor or index moving either on an engraved graduation, for example, on the front face of the device or on a divided limbus, which will always make it possible to obtain a determined liquid volume by putting the cursor on a desired marker.
The drum 7 can have several holes 9.
The given arrangement of the drum 7 makes the rod 23 of the piston safe from any attempt at wedging the aim of which is to keep the piston in a position allowing a continuous flow of water. This device prevents, in fact, the passage of any instruments to reach said rod.
By combining the dimensions of the components with the calibration of the water inlets and outlets and the calibration of the channel 27, .as well as the power of the spring 22, the flow rates will be varied in very large proportions.
The arrival of liquid to the valve body can take place other than through channel 4.
One can, for example, add to the positive device, a counter mechanism arranged externally and actuated by the control tube 14 at each stroke of the latter.
The dosage of certain quantities of liquid can be obtained by means other than by the finger 17 sliding on the double ramp 13.