Vanne hydraulique. La présente invention a polir objet une vanne hydraulique comportant une enveloppe extérieure formant conduite se rétrécissant à une extrémité et ayant dans cette extrémité un siège pour une -extrémité conique d'un tiroir formant valve glissant clans un cylindre central disposé dans l'enveloppe extérieure. Cette vanne comporte en outre .des moyens de connexion entre la chambre renfermée par le cylindre et l'espace limité par celui-ci et l'enveloppe, moyens aptes à contrôler la pres sion à l'intérieur du cylindre par rapport à la pression à l'extérieur du cylindre, en vue de mouvoir le tiroir par la. pression seule.
La vanne comporte enfin un dispositif pour ouvrir et fermer aussi mécaniquement le tiroir.
Dans la plupart des cas, les vannes sont soumises à la. pression du liquide de la con duite dans laquelle elles sont intercalées. Lorsque la conduite est vide ou lorsque le liquide dans cette conduite est au repos sans tendance à. s'écouler, la manoeuvre de la vanne offre peu de résistance et une force relative ment faible est suffisante pour ouvrir ou (fer mer la vanne, Lorsque le liquide coule clans la conduite ou lorsqu'il est arrêté .seulement par la vanne, de grandes pressions peuvent se produire rendant difficile la manoeuvre de la vanne.
La vanne suivant l'invention se laisse facilement ouvrir et fermer.
Deux formes d'exécution .de l'objet,de l'in vention sont représentées schématiquement et -à titre d'exemple dans le dessin annexé dans lequel: La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme d'exécution de cette invention; La fig. 2 est une coupe tranversale "sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1 regardant du côté décharge de la vanne; La fig. 3 est une vue semblable à la fig. 1 représentant une forme d'exécution d'une vanne à écoulement du liquide dans les deux sens.
La vanne suivant les fig. -1 et 2 comporte une enveloppe extérieure 1 formant conduite se rétrécissant -aux extrémités; dans cette en veloppe est .disposé un ,cylindre central 2 ayant une tête conique d'un côté; le cylindre 2 est relié à l'enveloppe<B>1</B> au moyen de ner- vures radiales 3. Un tiroir 4 glisse dans le cylindre 2; ce tiroir a une extrémité conique et forme une valve dont le siège 5 est formé dans une pièce séparée b de l'enveloppe 1, pièce qui est placée dans une de ces extré mités rétrécies de cette enveloppe.
Le tiroir 4 :est muni d'une ouverture 6 qui est controlée par la soupape 7, montée sur l'extrémité droite d'une tige.
La tige 8 est guidée à une de ses extré mités par un palier 10 qui fait partie du tiroir 4 auquel il est relié par des nervures. Cette tige, guidéé à. son autre extrémité par le palier 11 qui fait partie du cylindre 2, a. des dents formant une crémaillère 12 qui s'engage avec un pignon 13 monté sur l'arbre 14 qui passe par le presse-étoupe 15; cet arbre peut être actionné par un volant 16. L'.extrémité intérieure de l'arbre 14 repose dans un palier 17 prévu sur le cylindre in térieur 2.
Une ouverture 18 est prévue clans le ej-- 1_indre intérieur 2 pour permettre à la, pres sion de la. conduite de s'établir à. l'intérieur de 2. Cette ouverture est plus petite que l'ou verture 6 pour des raisons qui seront expli quées plus loin. La vanne décrite est destinée à être montée dans une conduite à. écoulement dans un sens seulement; la. direction de l'é coulement est indiquée par des flèches.
Lorsque la vanne est fermée, le tiroir 4 repose avec son extrémité conique sur le siège 5 et la soupape 7 ferme l'ouverture 6, la tige 8 étant alors dans sa. position extrême à droite. L'extrémité conique du tiroir touche le siège 5 en un endroit de diamètre inférieur à celui de la partie cylindrique du tiroir, laissant ainsi à, découvert une partie de l'ex- trémiM conique du tiroir, comme on le voit à la fig. 3, où cette partie est désignée par e. Sur cette partie agit le liquide sous pres sion de la conduite; ce liquide remplit aussi le cylindre 2 et-le tiroir 4;
il peut entrer dans la chambre formée par ces parties par l'ou verture 18 qui est ouverte, lorsque la tige est dans sa position extrême à droite. La partie de la conduite au delà du siège 5 est coupée de la partie de la. conduite sous pres- sion et est vide ou tout au moins à. une pres sion inférieure.
Pour ouvrir la. vanne, la tige 8 est tirée -en arrière au moyen de la, crémaillère et du pignon. Ceci a pour effet de décoller la sou pape 7 permettant au fluide sous pression de .s'écouler par l'ouverture 6. Cette ouverture étant plus grande due 1'ourerture 18, il s'é tablira à l'intérieur -du tiroir une pression in férieure à celle régnant à. l'extérieur du cy lindre 2. La. pression agissant sur la. partie c déplacera le tiroir vers la .gauche. Le tiroir 4 suivra, ainsi le mouvement de la tige 8 par suite de la pression sur cette partie c et plus tard sur le reste de l'extrémité conique (lu tiroir.
Ce dernier est ouvert à une vitesse .qui ne peut pas dépasser le mouvement de la tige 8, parce que si pour une raison ou pour une autre le tiroir tendait à augmenter sa vitesse, la soupape 7 tendrait à, se rasseoir sur l'ou verture 6, ce qui aurait pour effet de faire croître la. pression à l'intérieur du tiroir et d'arrêter son mouvement.
L'ouverture 6 constitue un moyen :1e con nexion entre la chambre formée par le cy lindre 2 et le tiroir 4- et la conduite formée par l'enveloppe; cette ouverture contrôle, en coopération avec la. soupape 7, la pression à l'intérieur du cylindre par rapport à la pres sion à l'extérieur du cylindre, de façon que le tiroir est mfi par la pression du liquide seule. Si toutefois pour une raison quel conque la pression ne suffit pas pour en traîner le tiroir, la. tige 8 l'actionnera mé caniquement grâce au fait que la valve. 7 bute contre le palier 10. Cette tige à crémaillère avec le pignon 13 constituent donc un dis positif permettant d'actionner aussi méca niquement le tiroir.
Quand la vanne est ouverte, les organes sont. dans la. position représentée à la fig. 1. Pour fermer la. vanne, on meut<B>la</B> tige 8 en sens contraire, c'est-à-dire à. droite, la sou pape 7 se rapprochant alors de l'ouverture 6: le liquide entrant à l'intérieur du cylindre 2 par l'ouverture 18, alors ouverte, fera. monter la pression dans 1-e tiroir suffisamment pour faire avancer le tiroir, ce dernier pouvant aussi être entraîné mécaniquement, si la pres sion venait à ne pas pouvoir agir, par la tige 8, aussitôt que la soupape 7 sera appliquée sur l'ouverture 6.
Normalement .cependant le tiroir suit le mouvement de la tige sans être entraîné par elle, la soupape 7 se rappro- c 'hera de l'ouverture 6 jusqu'à que l'étran.- glement de l'écoulement par cette ouverture provoque un accroissement -suffisant de la pression à l'intérieur du tiroir. Si ce tiroir tendait à -aller plus vite que la tige 8, l'é tranglement diminuerait. et la pression à l'intérieur :du tiroir baisserait ce qui ferait ralentir le mouvement du tiroir.
Si la conduite est vide et si elle est. rem plie, mais sans écoulement du fluide, le tiroir sera ouvert .mécaniquement par la valve 7 venant buter contre le palier 10 et fermée mécaniquement par la valve 7 venant s'ap pliquer sur l'ouverture 6.
Le mouvement de la tige 8 peut être ob tenu également par un moteur électrique, par exemple, ou par un cylindre avec un piston sur la tige 8, :mîi d'un côté par la pression d'écoulement et recevant la pression .de la conduite sur l'autre. Un dispositif autre que celui (le commande à main sQra employé dans le cas de grosses vannes ayant des tiroirs lourds et aussi si un :contrôle à distance est prévu.
Dans la forme d'exécution suivant la fi-. 3, la :soupape 7 a est mobile sur la tige 8a, la course prévue étant suffisante pour per mettre à la. :soupape 7a de venir s'appliquer sur l'ouverture 6, lorsque la tige 8a est dans la position indiquée dans le dessin.
Le tiroir 4 est. muni .d'une bride avec une garniture annulaire flexible intérieure 25, qui bute contre un épaulement du cylindre 2 lorsque la vanne est fermée, empêchant ainsi toute fuite de l'intérieur -du cylindre dans l'enveloppe 1, quand la direction de l'écoule ment vient de gauche sur le dessin. L'ouver ture 18 peut être fermée par une bille 19 placée dans une :cuvette 20 pour empêcher l'écoulement du fluide du cylindre dans l'en veloppe 1. Une ouverture additionnelle 21 contrôlée par une soupape à disque 22, actionnée au moyen d'une vis et d'un volant à main, est prévue clans la paroi du cylindre 1. L'ouver ture 21 est plus grande que l'ouverture 6 pour des raisons qui seront expliquées plus loin. La tige 8a a un épaulement 23 pour entraîner le tiroir par l'intermédiaire du moyeu 24.
Pour le reste la construction est. substantiel lement la même que celle indiquée à la fig. 1.
Lorsque la vanne est fermée, en admet tant la conduite :sous pression et un écoule ment du fluide de gauche à droite,- l'épaule ment 23 :de la tige 8a bute contre le moyeu 21 du piston 4 et la soupape 7a repose sur l'ou verture 6 du fait de la pression plus élevée à l'intérieur :du tiroir 4 qui est relié à. la :con duite par l'ouverture 18, la bille 19 étant alors ouverte. Pour ouvrir la vanne, la tige 8a est ramenée en arrière; la soupape 7a s'ouvre lorsque le :collier 9 de cette tige vient buter contre cette soupape et l'entraîne.
Il se produit. alors un :écoulement par l'ou verture 6 et bien qu'en même temps le fluide entre par l'ouverture 18, du fâit que l'ouver ture 6 est plus grande que l'ouverture 18, la pression à l'intérieur du tiroir de viendra plus faible que celle agissant exté rieurement -sur la partie c. Cette pression sur la partie c provoque l'ouverture du tiroir, la pression agissant alors sur toute l'extrémité conique du tiroir, le meut en lui faisant suivre le mouvement, de la tige 8a comme dans l'exemple clé la fig. 1.
Ce mouvement du tiroir durera jusqu'au moment où il viendra s'appliquer contre les butées a.
Pour fermer la vanne, la tige 8a est ra menée en avant ce qui rapporte la soupape 7a à l'ouverture 6; il se produit ici aussi, comme :dans la fig. 1, un changement de l'écoulement du fluide qui fait monter la pression à l'intérieur du tiroir à un dégré su périeur à la pression agissant extérieurement sur l'extrémité conique. Le tiroir suit ici aussi le mouvement --de la tige 8a jusqu'à<B>ce</B> qu'il soit appliqué .sur son siège; la soupape 7a finira ensuite aussi par se fermer, par l'action du fluide sur elle.
En admettant un sens d'écoulement du fluide en direction inverse, les organes ont, quand la vanne est. fermée, la position repré sentée à la fig. 3. La. soupape 7a est re poussée contre le collier 9, le cylindre ? eet rempli de fluide sous pression qui maintien dra. l'ouverture 18 fermée par la bille 19; la pression applique aussi la garniture ?5 contre l'épaulement du .cylindre intérieur 2.
Le ti roir est maintenu fermé du fait que la. sur face à l'intérieur du cylindre interne 2, ex posée à la, pression, est plus grande que la partie extérieure de l'extrémité conique sur laquelle agit le fluide sous pression mécani quement; le tiroir est maintenu fermé par l'épaulement 23 butant contre le moyeu 24.
Pour ouvrir la vanne, on ouvre dans ce cas <B>la</B> .soupape 22 laissant ainsi le fluide s'écouler de l'intérieur (lu cylindre 2. C?ci fera tomber la pression à l'intérieur du tiroir 4, bien que 1@ fluide entre par l'ouverture 6, parce que l'ouverture 21 est plus grande que l'ouv er- ture 6. Si l'on meut maintenant la. tige 8a vers la gauche, le tiroir sous l'action .de la pression plus grande agissant extérieurement sur son extrémité conique, suivra 1@ mouve ment (le cette tige.
Pour fermer la vanne, on ferme la sou pape 22 et on manaeuvre la tige 8a de gauche à droite: il se produit dans l'intérieur du tiroir, pour des raisons analogues à celles déjà citées, une surpression et le tiroir suivra le mouvement de la ti-, 8a ,jusqu'à. ce qu'il soit arrivé dans sa position de fermeture, la tige entraînant le tiroir mécaniquement si la pression venait à ne pas suffire.
Dans les cas où la conduite est vide ou sous pression, mais sans écoulement, le tiroir doit être actionné mécaniquement- par la tige Ra mue par la. crémaillère et le pignon. Le tiroir est alors ouvert par le collier 9 butant contre la soupape 7a et cette dernière butant contre le palier 10, et est fermé par l'épaule ment \?3 butant contre le moyeu 24.
L'ouverture 18 peut être supprimée et la pression admise à l'intérieur du cylindre 2 par les fuites en e par l'espace nécessaire au jeu. La. partie b est formée d'une couronne amovible munie d'un rebord correspondant à une bride prévue sur la. partie rétrécie respec tive de l'enveloppe 1; dans le cas de la fig. 1, où l'enveloppe est faite en une seule pièce, cette partie amovible permet d'introduire le tiroir 4.