FR2520474A1

FR2520474A1 - SAFETY VALVE FOR DISCHARGE AND RECONSTRUCTION OF A FLUID

Info

Publication number: FR2520474A1
Application number: FR8300242A
Authority: FR
Inventors: Attilio Traldi
Original assignee: ROTOS MOTORI ELETT SpA
Current assignee: ROTOS MOTORI ELETT SpA
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1983-01-04
Publication date: 1983-07-29
Also published as: DE3248487A1; IT8220617V0; ES277951Y; FR2520474B1; ES277951U

Abstract

Safety valve for the discharge and for the return of a flow, to be mounted on the housing of underwater electric motors, consisting of a cylindrical body which in its interior has a bore for allowing through a flow which runs out in an annular discharge which is mounted on the cylindrical body. Mounted on said annular discharge is a rubber ring with a lip which, according to the pressure which develops in front of or behind said bore, presses against the circumferential wall of the annular discharge or lifts off therefrom so that the flowthrough bore is closed or opened for the flow.

Description

La présente invention concerne des valves de sûreté monodirectionnelles et bidirectionnelles employées pour la décharge et la reconstitution d'un fluide tel qu'air et/ou gaz et/ou liquide, appliquées particulièrement à des moteurs électriques submergés. The present invention relates to unidirectional and bidirectional safety valves used for discharging and reconstituting a fluid such as air and / or gas and / or liquid, applied in particular to submerged electric motors.

Ces moteurs électriques qui ont une forme cylin drique très étroite et allongée, sont couplés à des pompes surtout pour l'extraction de l'eau du sous-sol. These electric motors which have a very narrow and elongated cylindrical shape, are coupled to pumps especially for the extraction of water from the basement.

Etant donné leur emploi, ils fonctionnent complètement au contact de l'eau tant à l'intérieur qu'à l'ex térieur. En effet ils sont. mouillés à l'extérieur par l'eau de la nappe qui doit etre extraite du puits alors qu'à l'intérieur ils sont remplis de liquide, ce liquide pouvant etre de l'eau pure ou un mélange d'eau et d'huile émulsionnable ou de l'eau associée à des additifs antigel. Given their use, they work completely in contact with water both inside and outside. Indeed they are. wetted outside by the water from the water table which must be extracted from the well while inside they are filled with liquid, this liquid can be pure water or a mixture of water and oil emulsifiable or water combined with anti-freeze additives.

Pendant leur fonctionnement les moteurs électri ques développent de la chaleur, et par conséquent le liquide y contenu se dilate, se réchauffant et se dilatant également l'air y contenu. Dans le but de compenser la dilatation du liquide et éliminer le coussin d'air, les moteurs électriques de ce type ont un diaphragme élastique de compensation et une valve de sûreté. En effet quand un moteur est rempli de liquide, celui-ci déforme le diaphragme et une certaine quantité d'air reste emprisonnée dans le liquide. During their operation, the electric motors develop heat, and consequently the liquid contained therein expands, heating and also expands the air contained therein. In order to compensate for the expansion of the liquid and eliminate the air cushion, electric motors of this type have an elastic compensating diaphragm and a safety valve. When an engine is filled with liquid, it deforms the diaphragm and a certain amount of air remains trapped in the liquid.

Quand le moteur commence à fonctionner la valve décharge l'air de l'intérieur vers l'extérieur et quand il est arreté il se refroidit et le liquide y contenu subit une diminution de volume, qui est compensée par le diaphragme de compensation qui reprend sa position primitive. Si la compensation du diaphragme n'est pas suf fisante à créer l'équilibre des pressions à l'intérieur et à l'extérieur du moteur, il se rend nécessaire l'intervention de la valve qui, s'ouvrant de l'extérieur vers l'intérieur, reconstitue le liquide qui manque jusqu'à quand un équilibre est atteint. When the engine starts to operate the valve discharges the air from the inside to the outside and when it is stopped it cools down and the liquid contained therein undergoes a reduction in volume, which is compensated by the compensating diaphragm which resumes its primitive position. If the diaphragm compensation is not sufficient to create a balance of pressures inside and outside the engine, it becomes necessary the intervention of the valve which, opening from the outside towards inside, replenishes the liquid that is missing until a balance is reached.

La valve a aussi des fins de sureté: en effet, en cas de fonctionnement anomale, la pression intérieure pourrait augmenter de manière dangereuse; toutefois l'arrangement de la valve cause son ouverture vers l1exté- rieur et le déchargement d'une petite quantité de liquide interne qui sera reconstitué lors d'un refroidissement suivant du moteur. The valve also has safety purposes: in fact, in the event of abnormal operation, the internal pressure could dangerously increase; however the arrangement of the valve causes it to open to the outside and the discharge of a small amount of internal liquid which will be reconstituted during a subsequent cooling of the engine.

Les valves de l'art connu sont du type à bille ou des vannes pointeau et ont les mêmes caractéristiques que celles utilisées pour les pneus,à diaphragme et à champignon;eRes ont toutefois plusieurs inconvénients, par exemple elles vieillissent très rapidement et se bouchent plus facilement à cause de l'ensablement, des incrustations et de l'oxydation. Valves of the prior art are of the ball or needle valve type and have the same characteristics as those used for tires, diaphragm and mushroom; eRes however have several disadvantages, for example they age very quickly and become clogged more easily due to silting up, encrustation and oxidation.

Le but ét le problème technique de la présente invention est justement celui de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en mettant en oeuvre un type de valve de construction simple et peu coûteuse, d'application et d'entretien facile et ayant en meme temps une grande fiabilité quant à son fonctionnement et à sa sécurité. The aim and the technical problem of the present invention is precisely that of overcoming the drawbacks mentioned above by implementing a type of valve of simple and inexpensive construction, of easy application and maintenance and having at the same time a high reliability in terms of operation and safety.

La solution de ce problème technique a été obtenue en mettant en oeuvre une valve du type en question formée d'un corps cylindrique pourvu à son intérieur d'un trou de passage du fluide qui relie l'une de ses paroi celle de fond à un dégorgement annulaire prévu sur le corps cylindrique, l'intérieur de ce dégorgement étant entouré d'une première bague en caoutchouc pourvue d'une lèvre qui prend appui sur une paroi circonférentielle du dégorgement annulaire et destinée à appuyer davantage sur ladite paroi ou à s'éloigner de celle-ci, ce qui entraîne la correspondante fermeture ou ouverture du trou à travers le dégorgement annulaire. The solution to this technical problem was obtained by using a valve of the type in question formed by a cylindrical body provided inside with a hole for passage of the fluid which connects one of its walls that of the bottom to a annular disgorgement provided on the cylindrical body, the interior of this disgorgement being surrounded by a first rubber ring provided with a lip which is supported on a circumferential wall of the annular disgorgement and intended to press more on said wall or to move away from it, resulting in the corresponding closing or opening of the hole through the annular disgorgement.

D'autres caractéristiques consistent en ce que la paroi de fond de ladite valve est destinée à etre appliquée à l'enveloppe de moteurs électriques ou similaires, de manière que ladite bague en caoutchouc peut se trouver à l'intérieur ou à l'extérieur de ladite enveloppe et qu'une deuxième bague en caoutchouc, pourvue de lèvre, est disposée en sens inverse de celui de la première bague et prend appui sur une paroi circonférentielle d'un corps, coaxial et extérieur par rapport au corps cylindrique, pourvu d'un premier trou de passage du fluide disposé de côté opposé par rapport au trou du corps cylindrique et d'un deuxième trou relié au premier trou à travers l'interstice formé entre le corps cylindrique et le corps coaxial, dans cet interstice agissant en sens contraire l'une par rapport à l'autre les lèvres formées par lesdites deux bagues en correspondance du trou du corps cylindrique et du deuxième trou du corps coaxial. Other characteristics consist in that the bottom wall of said valve is intended to be applied to the casing of electric motors or the like, so that said rubber ring can be located inside or outside of said envelope and that a second rubber ring, provided with a lip, is disposed in the opposite direction to that of the first ring and bears on a circumferential wall of a body, coaxial and external with respect to the cylindrical body, provided with a first hole for passage of the fluid disposed on the opposite side with respect to the hole in the cylindrical body and a second hole connected to the first hole through the gap formed between the cylindrical body and the coaxial body, in this interstice acting in opposite directions one with respect to the other the lips formed by said two rings in correspondence of the hole of the cylindrical body and of the second hole of the coaxial body.

La description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, de la présente invention est illustrée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un type de moteur électrique submergé; - la figure 2 est une vue en coupe d'une valve monodirectionnelle en entrée; - la figure 3 est une vue en coupe d'une valve monodirectionnelle en sortie; - la figure 4 est une vue en coupe d'une valve bidirectionnelle. The following description, given by way of non-limiting example, of the present invention is illustrated with the aid of the appended drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of a type of submerged electric motor; - Figure 2 is a sectional view of a one-way valve at the inlet; - Figure 3 is a sectional view of a one-way valve at the outlet; - Figure 4 is a sectional view of a bidirectional valve.

La valve V1 objet de l'invention est formée d'un corps cylindrique 1 qui se termine par une paroi de fond 2 et qui est pourvu à son intérieur d'un trou 3 de passage du fluide qui peut etre de l'air, du gaz ou un liquide. The valve V1 which is the subject of the invention is formed of a cylindrical body 1 which ends in a bottom wall 2 and which is provided inside with a hole 3 for passage of the fluid which may be air, gas or liquid.

On prévoit un dégorgement annulaire 4 l'intérieur duquel est entouré d'une bague de caoutchouc 5 pourvue d'une lè vre 6 qui prend appui sur la paroi circonférentielle 7 dudit dégorgement annulaire 4; Ladite valve ainsi confor mée peut etre appliquée à l'enveloppe 8 d'un moteur électrique submergé M, de manière que ladite bague de caoutchouc 5 peut se trouver à l'intérieur (figure 2); à cause de cela, si la pression P1 à l'extérieur de l'enveloppe 8 est plus forte que la pression P2 à l'intérieur de l'enveloppe, le fluide passe à l'intérieur étant donné que la lèvre 6 s'eloigne de la paroi circonférentielle 7 ouvrant par conséquent le trou 3 à travers le dégorgement annulaire 4.An annular disgorgement 4 is provided, the interior of which is surrounded by a rubber ring 5 provided with a lip 6 which bears on the circumferential wall 7 of said annular disgorgement 4; Said valve thus conformed can be applied to the casing 8 of a submerged electric motor M, so that said rubber ring 5 can be located inside (FIG. 2); because of this, if the pressure P1 outside the envelope 8 is higher than the pressure P2 inside the envelope, the fluid passes inside since the lip 6 moves away of the circumferential wall 7 consequently opening the hole 3 through the annular disgorgement 4.

Dans le cas où la pression P2 à l'intérieur del'enveloppe 8 serait plus forte que la pression extérieure P1, il n'y aurait aucun passage de fluide à l'extérieur, étant donné que la lèvre 6 s'appuie davantage sur la paroi 7, en assurant la fermeture du trou 3. In the case where the pressure P2 inside the casing 8 is stronger than the outside pressure P1, there would be no passage of fluid outside, since the lip 6 rests more on the wall 7, ensuring the closing of hole 3.

Quand la valve est appliquée à l'enveloppe 8 selon la disposition illustrée sur la figure 3, c'està-dire renversée par rapport à la disposition précédente de la figure 2, il se vérifie le cas contraire, c'està-dire que quand la pression extérieure P1 est plus forte que la pression intérieure P2 il n'y a aucun passage et par conséquent aucune reconstitution du fluide à l'intérieur de l'enveloppe, alors que quand la pression P2 à l'intérieur est plus forte que celle extérieure P il y a le passage et par conséquent l'éVacuation-du fluide vers l'extérieur. When the valve is applied to the casing 8 according to the arrangement illustrated in FIG. 3, that is to say inverted with respect to the previous arrangement in FIG. 2, the opposite is true, that is to say when the external pressure P1 is stronger than the internal pressure P2 there is no passage and consequently no reconstitution of the fluid inside the envelope, whereas when the pressure P2 inside is stronger than that outside P there is the passage and consequently the evacuation of the fluid towards the outside.

Si l'on désire être sûr d'avoir un équilibre entre la pression extérieure et celle intérieure dans un moteur électrique de ce type, on peut appliquer les deux valves décrites ci-dessus simultanément, l'une en sortie et l'autre en entrée; on peut également placer une seule valve en sortie en faisant recours à d'autres moyens en vue d'obtenir cet équilibre; on peut par exemple obtenir la reconstitution du fluide à travers l'étanchéité de l'arbre 9 du meme moteur M, qui, comme on peut remarquer sur la figure 1, est de forme allongée et pourvu d 'un rotor 10 de type connu plongé dans le stator11 fixé à l'enveloppe 8. If one wishes to be sure of having a balance between the external and internal pressure in an electric motor of this type, one can apply the two valves described above simultaneously, one at the outlet and the other at the inlet ; it is also possible to place a single valve at the outlet, using other means in order to obtain this balance; one can for example obtain the reconstitution of the fluid through the tightness of the shaft 9 of the same motor M, which, as can be seen in FIG. 1, is of elongated shape and provided with a rotor 10 of known dipped type in the stator11 fixed to the casing 8.

Sur le fond 12 du moteur, du côté opposé de l'ar bre 9, on prévoit le diaphragme elastique 13 de type connu, destiné à compenser, du moins partiellement, la dilatation du fluide intérieur, comme éclairci plus haut. On the bottom 12 of the engine, on the opposite side of the shaft 9, there is provided the elastic diaphragm 13 of known type, intended to compensate, at least partially, for the expansion of the internal fluid, as clarified above.

Dans le but de réaliser l'évacuation et la reconstitution du fluide au moyen d'une seule valve, tant quand la pression à l'intérieur du moteur est plus forte que quand elle est plus faible par rapport à celle extérieure, la valve V1 jusqu'ici décrite a été réunie à une autre, en obtenant une valve bidirectionnelle V2 (figures 1 et 4), conformée de la manière suivante. With the aim of evacuating and reconstituting the fluid by means of a single valve, both when the pressure inside the engine is higher than when it is lower compared to that outside, the valve V1 up to 'described here was joined to another, obtaining a bidirectional valve V2 (Figures 1 and 4), shaped as follows.

A l'extérieur du premier corps cylindrique 1 est fixé un corps coaxial 14 pourvu d'un premier trou 15 de passage du fluide disposé du côté opposé par rapport au trou 3 et d'un deuxième trou 16 relié au premier trou 15 à travers l'interstice 17. Sur le corps cylindrique 1 est enroulée une deuxième bague de caoutchouc 18 parallèlement à la première bague 5i La bague 18 est aussi pourvue d'une lèvre 19 disposée en sens inverse par rapport à celui de la première bague 5 et venant s'appuyer sur la paroi circonférentielle 20 du corps coaxial 14. On the outside of the first cylindrical body 1 is fixed a coaxial body 14 provided with a first hole 15 for passage of the fluid disposed on the opposite side with respect to the hole 3 and with a second hole 16 connected to the first hole 15 through the 'interstice 17. On the cylindrical body 1 is wound a second rubber ring 18 parallel to the first ring 5i The ring 18 is also provided with a lip 19 arranged in opposite direction to that of the first ring 5 and coming s '' press on the circumferential wall 20 of the coaxial body 14.

Dans ledit interstice 17 agissent en sens inverse l'une par rapport à l'autre les lèvres 6 et 19 respectivement en correspondance du trou 3 du corps cylindrique 1 et du deuxième trou 15 du corps coaxial 14.In said interstice 17, the lips 6 and 19 act in opposite directions relative to each other, respectively in correspondence of the hole 3 of the cylindrical body 1 and of the second hole 15 of the coaxial body 14.

Grâce à cet arrangement, quand la pression intérieure P2 est plus forte que la pression extérieure P le fluide s'écoule dans toutes les directions et pousse toujours davantage la lèvre 6 contre la paroi 7 fermant le trou 3; La meme pression est exercée également sur la bague 18, ce qui éloigne la lèvre 19 de la paroi circonférentielle 20 de manière que le deuxième trou 16 est ouvert et il laisse échapper du fluide jusqu'à quand l'équilibre des pressions est atteint. Thanks to this arrangement, when the internal pressure P2 is higher than the external pressure P the fluid flows in all directions and always pushes the lip 6 against the wall 7 closing the hole 3; The same pressure is also exerted on the ring 18, which moves the lip 19 away from the circumferential wall 20 so that the second hole 16 is open and it lets fluid escape until the pressure balance is reached.

Quand la pression P1 est plus forte que la pression P2, le fluide extérieur, à travers le deuxième trou 16, tend à plaquer toujours davantage la lèvre 19 contre la paroi 20; La meme pression est exercée sur la lèvre 6 par le fluide qui entre à travers le trou 3, de manière que le fluide, soulevant la lèvre 6, passe à travers le premier trou 15 et entre à l'intérieur du moteur jusqu'à quand l'équilibre des pressions est atteint. When the pressure P1 is higher than the pressure P2, the external fluid, through the second hole 16, tends to press the lip 19 ever more against the wall 20; The same pressure is exerted on the lip 6 by the fluid which enters through the hole 3, so that the fluid, lifting the lip 6, passes through the first hole 15 and enters inside the engine until when the pressure balance is reached.

Par cette forme d'exécution on a complètement résolu le problème technique énoncé au préambule. Evidemment de nombreuses modifications ou variantes pourront etre apportées aux caractéristiques de la valve en question et à ses applications pratiques, sans pour autant s'éloigner des principes de base de la présente invention. By this form of execution we completely solved the technical problem stated in the preamble. Obviously, numerous modifications or variants may be made to the characteristics of the valve in question and to its practical applications, without however departing from the basic principles of the present invention.

Claims

1. Safety valve for discharging and reconstituting a fluid such as air and / or gas and / or liquid, applied to the casing of submerged electric motors and the like, characterized in that it comprises a cylindrical body provided at its interior with a hole for passage of the fluid which connects its bottom wall to an annular disgorgement provided on the cylindrical body, the interior of this disgorgement being surrounded by a first rubber ring provided with a lip which takes support on a circumferential wall of the annular disgorgement and intended to press more on said wall or away from it, which causes the corresponding closing or opening of the hole through the annular disgorgement.

2. Safety valve according to claim 1, charac-terized in that its bottom wall is intended to be applied to the casing of electric motors or the like so that said rubber ring can be located inside or at the outside of said envelope.

3. Safety valve according to claim 1, characterized in that a second rubber ring provided with a lip is arranged in the opposite direction to that of the first ring and bears on a circumferential wall of a body, coaxial and outside the cylindrical body, provided with a first hole for passage of the fluid disposed on the opposite side with respect to the hole in the cylindrical body and with a second hole connected to the first hole through the gap formed between the cylindrical body and the coaxial body , in this gap acting, in opposite direction to each other, the lips carried by said two rings in correspondence of the hole of the cylindrical body and the second hole of the coaxial body.

4. Safety valve according to claim 3, characterized in that the second rubber ring is arranged around the cylindrical body parallel to the first rubber ring.