FR2684737A1 - Valve for compressed or liquefied gases - Google Patents

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Abstract

The valve includes a valve body with an internal closure member at the intersection of a chamber (14) in communication with the compressed or liquefied gas and of an outlet passage (22) for gas. In order to be able to raise the pressure of the liquefied gas as desired without thereby increasing the force with which the closure member is applied to its seat under the effect of the pressure of the gas, the side of the closure member (26) opposite the seat (20) includes a zone having a section equal to or slightly less than that of the seat (20) and which is isolated in leaktight fashion from the pressure of the gas. Application to high-pressure gas bottles (cylinders).

Description

CLAPET POUR GAZ COM1?RIIES OU LIOUEFIES
La présente invention concerne un clapet pour gaz comprimés ou liquéfiés comprenant, dans un corps de clapet, un organe de fermeture intérieur à l'intersection d'une chambre en communication avec le gaz comprimé ou liquéfié et d'un passage de sortie de gaz, un moyen de manoeuvre relié, à travers le corps de clapet, audit organe de fermeture pour déplacer celui-ci contre l'action de moyens élastiques entre une position d'ouverture et une position de fermeture dans laquelle l'organe de fermeture est appliqué, de manière étanche, sur un siège.COM1? RIIES OR LIOUEFIES GAS VALVE
The present invention relates to a valve for compressed or liquefied gases comprising, in a valve body, an internal closure member at the intersection of a chamber in communication with the compressed or liquefied gas and a gas outlet passage, an operating means connected, through the valve body, to said closing member to move the latter against the action of elastic means between an open position and a closed position in which the closing member is applied, tightly, on a seat.

Quoique n'y étant pas limitée, l'invention vise plus particulièrement des clapets pour une bouteille ou bonbonne de gaz à pression élevée. Jusqu'à présent, ces bouteilles de gaz étaient généralement remplies à une pression maximale de 200.105 Pa. Toutefois, la tendance actuelle est d'augmenter cette pression jusqu'à des valeurs de l'ordre de 300.105 Pa., ce qui est notamment rendu possible par l'utilisation de nouveaux robinets de bouteille avec un détendeur incorporé assurant une prédétente des gaz pour rendre la pression compatible avec les circuits d'utilisation. Une pression plus élevée des gaz dans une bouteille présente évidemment l'avantage d'augmenter, à contenance égale de la bouteille, son contenu, c'est-àdire, la quantité de gaz, ou, à contenu égal, de réduire la grandeur de la bouteille. Although not limited thereto, the invention relates more particularly to valves for a high pressure gas bottle or cylinder. Until now, these gas cylinders were generally filled to a maximum pressure of 200.105 Pa. However, the current trend is to increase this pressure to values of the order of 300.105 Pa., Which is notably rendered possible by the use of new cylinder valves with a built-in regulator ensuring a pre-pressure of the gases to make the pressure compatible with the circuits of use. A higher gas pressure in a bottle obviously has the advantage of increasing, for the same capacity of the bottle, its content, that is to say, the quantity of gas, or, for equal content, of reducing the size of the bottle.

Toutefois, l'augmentation de la pression dans une bouteille de gaz n'est pas sans poser de nouveaux problèmes. En effet, pour des raisons de sécurité évidente, il faut que l'organe de fermeture soit maintenu avec sa garniture d'étanchéité sur son siège sous l'effet de la pression du gaz. Etant donné que le passage de sortie des gaz qui est entouré par le siège de l'organe de fermeture, se trouve dans une zone de basse pression qui, après le remplissage de la bouteille, est la pression atmosphérique, l'organe de fermeture est appliqué sur son siège avec une l'organe de fermeture est appliqué sur son siège avec une force qui est proportionnelle à la pression dans la bouteille et à la section du passage de sortie, autrement dit, plus on élève la pression dans la bouteille, plus cette force devient élevée.Il y a donc un risque évident de déformation et d'usure rapide de la garniture d'étanchéité, d'autant plus qu'une bonne étanchéité demande une garniture en matériau mou ou souple. However, increasing the pressure in a gas cylinder poses new problems. Indeed, for obvious safety reasons, the closure member must be kept with its seal on its seat under the effect of the gas pressure. Since the gas outlet passage which is surrounded by the seat of the closure member, is in a low pressure area which, after filling the bottle, is atmospheric pressure, the closure member is applied to its seat with a closure member is applied to its seat with a force which is proportional to the pressure in the bottle and the section of the outlet passage, in other words, the higher the pressure in the bottle, the more this force becomes high. There is therefore an obvious risk of deformation and rapid wear of the seal, especially since a good seal requires a seal made of soft or flexible material.

Un autre inconvénient de cette force élevée de fermeture est qu'il faut vaincre cette force pour dégager l'organe de fermeture de son siège et ouvrir le robinet. Another disadvantage of this high closing force is that it is necessary to overcome this force to disengage the closing member from its seat and open the valve.

Ces robinets deviennent donc très difficile à manoeuvrer.These valves therefore become very difficult to operate.

Certes, cette force de fermeture pourrait être réduite par une diminution de la section du passage de sortie. Admittedly, this closing force could be reduced by reducing the cross section of the outlet passage.

Toutefois, une telle mesure va à l'encontre des voeux des distributeurs ou fournisseurs de gaz qui, au contraire, souhaitent un passage de sortie le plus large possible, afin d'accélérer le remplissage de la bouteille.However, such a measure goes against the wishes of distributors or gas suppliers who, on the contrary, want the widest possible outlet passage, in order to speed up the filling of the bottle.

Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau clapet du genre décrit dans le préambule qui ne souffre pas de ces inconvénients, c'est-à-dire qui permet d'élever à volonté la pression dans la bouteille sans pour autant augmenter la force avec laquelle l'organe de fermeture est appliqué sur son siège. The object of the present invention is to provide a new valve of the type described in the preamble which does not suffer from these drawbacks, that is to say which allows the pressure in the bottle to be increased at will without increasing the force with which the closing member is applied to its seat.

Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un clapet du genre décrit dans le préambule qui est essentiellement caractérisé en ce que le côté de l'organe de fermeture qui est opposé au siège comporte une zone ayant une section égale ou légèrement inférieure à celle du siège, et qui est isolée de manière étanche de la pression du gaz. To achieve this objective, the present invention provides a valve of the type described in the preamble which is essentially characterized in that the side of the closure member which is opposite the seat has an area having a section equal to or slightly less than that of the seat, and which is sealed against gas pressure.

Selon un mode de réalisation préféré, l'organe de fermeture est constitué par une tête cylindrique qui comporte, d'un côté, une garniture d'étanchéité et qui est prolongé de l'autre côté par une tige axiale dont la section correspond à ladite zone et dont l'extrémité pénètre et coulisse, lors de la manoeuvre du clapet, de manière étanche, dans un alésage cylindrique d'un capuchon monté dans le corps du robinet. According to a preferred embodiment, the closure member is constituted by a cylindrical head which comprises, on one side, a seal and which is extended on the other side by an axial rod whose cross section corresponds to said zone and the end of which penetrates and slides, during the operation of the valve, in a sealed manner, in a cylindrical bore of a cap mounted in the body of the valve.

L'étanchéité entre ladite tige et ce capuchon peut être assurée par un joint torique. The seal between said rod and this cap can be ensured by an O-ring.

Autrement dit, au lieu de réduire la section du siège pour diminuer la force de fermeture comme envisagé cidessus, l'invention propose de réduire la surface de l'organe de fermeture qui est exposée à la pression du gaz en isolant, de manière étanche, une zone de l'organe de fermeture, en l'occurrence l'extrémité de sa tige, de l'action de la pression des gaz. In other words, instead of reducing the section of the seat to reduce the closing force as envisaged above, the invention proposes to reduce the surface of the closing member which is exposed to the pressure of the gas by sealingly insulating it, a zone of the closure member, in this case the end of its rod, of the action of the pressure of the gases.

La tige de l'organe de fermeture peut être traversée par un canal axial reliant l'extrémité se trouvant dans le capuchon à la zone basse pression. Ce capuchon peut servir d'appui à l'une des extrémités d'un ressort hélicoïdal autour de ladite tige et dont l'autre extrémité prend appui sur l'organe de fermeture. Le moyen de manoeuvre destiné à soulever l'organe de fermeture de son siège peut être, soit un simple élément d'ouverture et de fermeture d'un robinet, soit l'élément actif d'un détendeur. En effet, appliquées à un robinet avec détendeur, les dispositions proposées par la présente invention présentent l'avantage supplémentaire d'assurer une courbe de détente plus régulière. The rod of the closure member can be traversed by an axial channel connecting the end located in the cap to the low pressure zone. This cap can serve as a support at one end of a helical spring around said rod and the other end of which bears on the closure member. The operating means intended to lift the closing member from its seat can be either a simple element for opening and closing a tap, or the active element for a pressure reducer. Indeed, applied to a valve with a regulator, the arrangements proposed by the present invention have the additional advantage of ensuring a more regular expansion curve.

D'autres particularités de l'invention ressortiront de quelques exemples de modes de réalisation avantageux, présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente schématiquement une coupe verticale à travers un robinet de fermeture conformément à la présente invention et
- la figure 2 représente schématiquement une coupe à travers un robinet conformément à la présente invention avec un détendeur.Other particular features of the invention will emerge from a few examples of advantageous embodiments, presented below, by way of illustration, with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 schematically represents a vertical section through a closing tap in accordance with the present invention, and
- Figure 2 schematically shows a section through a valve according to the present invention with a regulator.

Le robinet représenté sur la figure 1 comporte un corps de robinet 10, par exemple métallique, avec un pas de vis bouteille ou autre source de gaz. Le corps de robinet comporte une chambre axiale intérieure 14 ouverte en direction de l'intérieur de la bouteille, de préférence à travers un filtre transversal 16 supporté dans la partie inférieure de la chambre 14 par une entretoise 18. La partie supérieure de la chambre axiale 14 est conçue sous forme de siège 20 autour d'un passage de sortie axial 22 qui est en communication avec un orifice de sortie des gaz. The valve shown in FIG. 1 comprises a valve body 10, for example metallic, with a thread of a bottle or other source of gas. The valve body has an internal axial chamber 14 open towards the interior of the bottle, preferably through a transverse filter 16 supported in the lower part of the chamber 14 by a spacer 18. The upper part of the axial chamber 14 is designed as a seat 20 around an axial outlet passage 22 which is in communication with a gas outlet orifice.

La partie supérieure du corps 10 représente une cavité 24 munie, dans l'exemple représenté, d'un pas de vis intérieur 24 ou extérieur pour recevoir un moyen non représenté pour la manoeuvre du robinet.The upper part of the body 10 represents a cavity 24 provided, in the example shown, with an internal or external screw thread 24 for receiving a means, not shown, for operating the tap.

A l'intérieur de la chambre 14 se trouve un organe de fermeture 26 constitué d'une tête cylindrique 28 muni d'une garniture d'étanchéité 30 destinée à coopérer avec le siège 20 et, du côté opposé à la garniture d'étanchéité 30, d'une tige axiale 32. Inside the chamber 14 there is a closure member 26 consisting of a cylindrical head 28 provided with a seal 30 intended to cooperate with the seat 20 and, on the side opposite to the seal 30 , an axial rod 32.

L'organe de fermeture 28 subit l'action d'un ressort 34 dans la direction de fermeture entre la garniture d'étanchéité 30 et le siège 20. Le but de ce ressort 34 est d'assurer la fermeture automatique lorsque la bouteille de gaz est pratiquement vide et que la pression n'est plus suffisante pour appliquer l'organe de fermeture 26 de manière étanche sur le siège 20. The closing member 28 undergoes the action of a spring 34 in the closing direction between the seal 30 and the seat 20. The purpose of this spring 34 is to ensure automatic closing when the gas cylinder is practically empty and that the pressure is no longer sufficient to apply the closure member 26 in a sealed manner to the seat 20.

Par contre, avant que la bouteille ne soit vide, et surtout lorsqu'elle est pleine, l'organe de fermeture 26 subit une force élevée en direction du siège 20 sous l'effet de la pression du gaz. En effet, dans les robinets connus l'organe de fermeture est simplement constitué par ce qui constitue la tête 28 sur la figure 1 et qui comporte latéralement des passages pour permettre l'écoulement du gaz et est exposé sur toute sa surface extérieure à la pression du gaz, à l'exception de la surface entourée par le siège 20 en position de fermeture. Ceci signifie que la force avec laquelle la garniture d'étanchéité 30 est appliquée sur le siège 20 est proportionnelle à la pression du gaz et à la surface de la section intérieure du siège 20, surface représentée par S1 sur la figure 1. By cons, before the bottle is empty, and especially when it is full, the closure member 26 undergoes a high force towards the seat 20 under the effect of gas pressure. In fact, in known taps, the closing member is simply constituted by what constitutes the head 28 in FIG. 1 and which laterally has passages to allow the gas to flow and is exposed over its entire external surface to pressure. gas, with the exception of the surface surrounded by the seat 20 in the closed position. This means that the force with which the seal 30 is applied to the seat 20 is proportional to the gas pressure and to the surface of the interior section of the seat 20, the surface represented by S1 in FIG. 1.

Pour réduire l'intensité de cette force et pouvoir, ainsi, augmenter la pression du gaz à l'intérieur de la bouteille sans pour autant solliciter d'avantage la garniture d'étanchéité 30, la présente invention propose de réduire la surface exposée à la pression du gaz de l'organe de fermeture. Cet objectif est atteint grâce à la tige axiale 32 de l'organe de fermeture 26 qui prolonge la tête 28 jusque dans l'alésage d'un capuchon cylindrique 40 dans la partie inférieure de la chambre 14. Ce capuchon 40 d'un diamètre extérieur/inférieur à celui de la chambre 14 pour permettre le passage du gaz sert, en même temps, d'appui au ressort 34 par l'intermédiaire d'une rondelle 42 et est maintenu en place entre ce ressort 34 et le filtre 16.Pour assurer, par ailleurs, le positionnement stable de ce capuchon 40, eu égard à la pression du gaz, il peut être fixé au corps 10 du robinet ou comporter plusieurs butées périphériques non représentées prenant appui sur un épaulement intérieur 38 de la paroi de la chambre 14. Ceci permet de soustraire une surface de l'organe de fermeture correspondant à la section S2 de la tige 32 à l'action de la pression du gaz. A cet effet, il est essentiel que la tige 32 soit guidée de manière étanche dans l'alésage du capuchon 40, ce qui peut être assuré par un joint torique 44 prévu entre la tige 32 et la surface intérieure de l'alésage du capuchon 40.Pour éviter un effet de pompage au fond du capuchon 40 en-dessous de la tige 32 lors de la manoeuvre du robinet, il est préférable de prévoir un canal axial 46 à travers la tige 32 et relier ainsi le fond du capuchon 40 à la zone de basse pression dans le passage de sortie 22. In order to reduce the intensity of this force and thus be able to increase the pressure of the gas inside the bottle without, however, requesting more sealing gasket 30, the present invention proposes to reduce the surface exposed to the gas pressure of the closing member. This objective is achieved thanks to the axial rod 32 of the closure member 26 which extends the head 28 as far as the bore of a cylindrical cap 40 in the lower part of the chamber 14. This cap 40 with an outside diameter / lower than that of chamber 14 to allow the passage of gas serves, at the same time, to support the spring 34 by means of a washer 42 and is held in place between this spring 34 and the filter 16. For ensure, moreover, the stable positioning of this cap 40, having regard to the pressure of the gas, it can be fixed to the body 10 of the valve or comprise several peripheral stops not shown bearing on an internal shoulder 38 of the wall of the chamber 14. This makes it possible to subtract a surface of the closure member corresponding to the section S2 of the rod 32 from the action of the pressure of the gas. For this purpose, it is essential that the rod 32 is guided in leaktight manner in the bore of the cap 40, which can be ensured by an O-ring 44 provided between the rod 32 and the interior surface of the bore of the cap 40 .To avoid a pumping effect at the bottom of the cap 40 below the rod 32 when the valve is operated, it is preferable to provide an axial channel 46 through the rod 32 and thus connect the bottom of the cap 40 to the low pressure zone in outlet passage 22.

Conformément à la présente invention, la force exercée par le gaz comprimé sur l'organe de fermeture 26 est défini non plus par la formule F=P.S1, comme pour les robinets connus, mais bien par la formule F=P.(S1-S2), P étant la connus, mais bien par la formule F=P.(S1-S2), P étant la pression du gaz comprimé. On constate par conséquent, qu'on peut déterminer la pression de fermeture en fonction du choix de la section de la tige 32 de l'organe de fermeture 26. Cette force sera, bien entendu, considérablement réduite si la section S2 de la tige 32 n'est que légèrement inférieure à la section intérieure du siège 20. In accordance with the present invention, the force exerted by the compressed gas on the closing member 26 is no longer defined by the formula F = P.S1, as for known valves, but by the formula F = P. (S1 -S2), P being known, but well by the formula F = P. (S1-S2), P being the pressure of the compressed gas. It can therefore be seen that the closing pressure can be determined as a function of the choice of the cross section of the rod 32 of the closing member 26. This force will, of course, be considerably reduced if the cross section S2 of the rod 32 is only slightly smaller than the interior section of seat 20.

Quoique le mode d'exécution représenté sur la figure 1 mérite la préférence, le même résultat peut être atteint si la tige de section S2, au lieu de faire partie de l'organe de fermeture, fait partie du capuchon 40 et coulisse, de manière étanche, dans un alésage axial de la tête 28 de l'organe de fermeture. Although the embodiment shown in Figure 1 deserves preference, the same result can be achieved if the section rod S2, instead of being part of the closure member, is part of the cap 40 and slides, so sealed in an axial bore of the head 28 of the closure member.

L'invention n'est pas limitée à un simple robinet d'ouverture et de fermeture d'une bouteille de gaz. La figure 2 montre un mode de réalisation dans lequel le principe de la figure 1 est appliqué à un détendeur. Pour faciliter la comparaison, on a utilisé sur la figure 2 les mêmes chiffres de référence que sur la figure 1 pour désigner des éléments identiques ou comparables. The invention is not limited to a simple valve for opening and closing a gas cylinder. Figure 2 shows an embodiment in which the principle of Figure 1 is applied to a regulator. To facilitate the comparison, the same reference numerals have been used in FIG. 2 as in FIG. 1 to designate identical or comparable elements.

Ce détendeur comporte un corps 50 avec une ouverture d'admission 52 en communication avec une zone haute pression HP et une ouverture de sortie 54 en communication avec une zone basse pression BP à l'intérieur du corps 50, chacune des zones HP et BP pouvant être sous le contrôle de deux manomètres 56, 58. A l'intersection de la zone haute pression HP et de la zone basse pression BP se trouve, dans une chambre 14, un organe de fermeture 26, comparable à celui de la figure 1 mais qui, dans la réalisation selon la figure 2 fait fonction de détendeur, c'est-à-dire d'assurer la détente du gaz de la haute pression vers la basse pression. This regulator comprises a body 50 with an inlet opening 52 in communication with a high pressure HP area and an outlet opening 54 in communication with a low pressure BP area inside the body 50, each of the HP and BP areas being able to be under the control of two pressure gauges 56, 58. At the intersection of the high pressure zone HP and the low pressure zone BP is located, in a chamber 14, a closing member 26, comparable to that of FIG. 1 but which, in the embodiment according to Figure 2 acts as a pressure reducer, that is to say to ensure the expansion of the gas from high pressure to low pressure.

L'organe de fermeture 26 comporte à l'instar de la figure 1 une tête 28 avec une garniture d'étanchéité 30 coopérant avec un siège 20 autour d'un passage de sortie 22 dans la zone basse pression. L'organe de fermeture 26 est également sollicité par un ressort 34 dans la direction de fermeture et comporte une tige axiale 32 guidée de manière étanche, par l'intermédiaire d'un joint torique 44 dans un alésage d'un capuchon 40, vissé cette fois, dans le corps 50 du détendeur. The closure member 26 comprises, like FIG. 1, a head 28 with a seal 30 cooperating with a seat 20 around an outlet passage 22 in the low pressure zone. The closing member 26 is also biased by a spring 34 in the closing direction and comprises an axial rod 32 tightly guided, by means of an O-ring 44 in a bore of a cap 40, screwed this times, in the body 50 of the regulator.

En vue d'exercer ses fonctions de détente, l'organe de fermeture 26 est actionné par un pointeau 60 agissant à travers le passage de sortie 22 sur la tête 28 de l'organe de fermeture. Ce pointeau 60 est, par son extrémité opposé à la tête 28, solidaire d'une membrane flexible 62 tendue transversalement dans le corps 50 du détendeur. Cette membrane 62 subit, du côté opposé au pointeau 60, l'action d'un ressort de compression 64 dont la force est réglable au moyen d'un volant de manoeuvre 66. In order to exercise its expansion functions, the closure member 26 is actuated by a needle 60 acting through the outlet passage 22 on the head 28 of the closure member. This needle 60 is, by its end opposite to the head 28, secured to a flexible membrane 62 stretched transversely in the body 50 of the regulator. This membrane 62 undergoes, on the side opposite the needle 60, the action of a compression spring 64 whose force is adjustable by means of an operating wheel 66.

Ce détendeur fonctionne de manière classique pour permettre l'écoulement du gaz à travers la sortie 54 à une pression réduite constante, dont la valeur est déterminée par les caractéristiques du ressort 64 et par la position du volant de manoeuvre 66. Lorsque le volant de manoeuvre 66 est complètement dévissé, le ressort 64 n'est pas suffisamment comprimé pour exercer, par l'intermédiaire de la membrane 62 et du pointeau 60 une force sur l'organe de fermeture 26 capable de faire déplacer celui-ci contre l'action du ressort 34, de sorte que le détendeur reste fermé et qu'il n'y a pas d'écoulement de gaz entre la zone haute pression HP et la zone basse pression BP.Par contre, lorsque le volant 66 est manoeuvré suffisamment pour comprimer le ressort 64 à un degré suffisant pour augmenter sa force de poussée de manière que le pointeau 60 enfonce l'organe de fermeture 26 contre l'action de son ressort 34, le gaz comprimé peut s'écouler de la zone haute pression vers la zone basse pression à travers le passage 22. Cet écoulement vers la zone basse pression BP augmentera momentanément la pression dans celle-ci, à tel point que cette augmentation de pression suffit à déplacer la membrane 62 contre l'action de son ressort 64, ce qui provoquera, à nouveau, le déplacement de la garniture d'étanchéité 30 sur le siège 20 sous l'effet du ressort 34 et la fermeture du détendeur.Toutefois, le gaz s'écoulera de la zone basse pression BP à travers l'ouverture 54 de sorte que la pression descendra dans la zone de basse pression jusqu'à ce que la force du ressort 64 soit, à nouveau, suffisante pour agir, par le pointeau 60 sur l'organe 26 et soulever celui-ci de son siège afin de permettre l'écoulement du gaz de la zone haute pression vers la zone basse pression. This regulator operates in a conventional manner to allow the flow of gas through the outlet 54 at a constant reduced pressure, the value of which is determined by the characteristics of the spring 64 and by the position of the handwheel 66. When the handwheel 66 is completely unscrewed, the spring 64 is not sufficiently compressed to exert, via the membrane 62 and the needle 60 a force on the closure member 26 capable of causing the latter to move against the action of the spring 34, so that the regulator remains closed and that there is no gas flow between the high pressure zone HP and the low pressure zone BP. On the other hand, when the flywheel 66 is maneuvered enough to compress the spring 64 to a sufficient degree to increase its pushing force so that the needle 60 pushes the closing member 26 against the action of its spring 34, the compressed gas can flow from the high pressure zone towards the low pressure zone through the passage 22. This flow towards the low pressure zone BP will momentarily increase the pressure therein, to such an extent that this increase in pressure is sufficient to move the membrane 62 against the action of its spring 64, which will again cause the displacement of the seal 30 on the seat 20 under the effect of the spring 34 and the closing of the pressure reducer. However, the gas will flow from the low pressure zone BP through the opening 54 so that the pressure will drop in the low pressure zone until the force of the spring 64 is, once again, sufficient to act, by the needle 60 on the member 26 and lift the latter from its seat to allow gas to flow from the high pressure zone to the low pressure zone.

Cette suite d'opérations d'ouverture et de fermeture de l'organe 26 a été, pour les besoins de la description, décrite au "ralenti" mais, en pratique, ces opérations se répètent à une cadence tellement rapide que l'organe de fermeture 26 semble rester immobile dans une position déterminée, d'une part, en fonction de la force du ressort 64, à son tour en fonction de la position du volant de manoeuvre 66 et, d'autre part, en fonction de la pression du gaz dans la zone haute pression pour assurer, d'une manière connue en soi, la détente réglée de ce gaz. This series of operations for opening and closing the member 26 has, for the purposes of the description, been described in "slow motion" but, in practice, these operations are repeated at a rate so rapid that the member closure 26 seems to remain stationary in a determined position, on the one hand, as a function of the force of the spring 64, in turn as a function of the position of the handwheel 66 and, on the other hand, as a function of the pressure of the gas in the high pressure zone to ensure, in a manner known per se, the regulated expansion of this gas.

Dans le détendeur selon la figure 2 se pose le même problème que dans le robinet de la figure 1 pour ce qui concerne la force avec laquelle la garniture d'étanchéité 30 de l'organe de fermeture 26 est appliquée sur le siège 20. Cette force est, en effet, fonction de la pression HP et de la surface de la section du passage de sortie 22. A l'instar de la figure 1 cette force est réduite en soustrayant à l'effet de la pression HP la surface de la section de la tige 32 grâce à une isolation étanche au niveau du joint torique 44. The same problem arises in the regulator according to FIG. 2 as in the valve of FIG. 1 as regards the force with which the seal 30 of the closure member 26 is applied to the seat 20. This force is, in fact, a function of the pressure HP and of the area of the section of the outlet passage 22. Like FIG. 1, this force is reduced by subtracting from the effect of the pressure HP the area of the section of the rod 32 thanks to a sealed insulation at the O-ring 44.

Dans le détendeur, cette disposition offre un avantage supplémentaire à ce qui est obtenu dans le robinet de fermeture selon la figure 1. En effet, dans un détendeur, la courbe de détente est fonction de la force avec laquelle l'organe de fermeture 26 est appliqué sur son siège, cette force étant fonction de la pression HP. Or, étant donné que cette pression HP varie, en cours de vidange, de la pression maximale jusqu'à un pression résiduelle déterminée, la courbe de détente varie également de sorte qu'il est nécessaire de procéder à des redressements à l'aide du volant de manoeuvre 66 au fur et à mesure que la pression diminue dans la zone de haute pression HP.Grâce à la présente invention, l'effet de la pression HP sur la détente est défini par la formule: HP.(S1-S2), S1 et S2 étant respectivement des sections du passage de sortie 22 et de la tige 32 de l'organe de fermeture. On constate donc en prévoyant une tige 32 d'une section légèrement inférieure à celle du passage de sortie 22, on arrive à annuler presque complètement l'influence de la pression HP sur la caractéristique de la détente et à réaliser ainsi une détente plus régulière. In the regulator, this arrangement offers an additional advantage to what is obtained in the closing valve according to FIG. 1. In fact, in a regulator, the expansion curve is a function of the force with which the closing member 26 is applied to its seat, this force being a function of the HP pressure. However, since this HP pressure varies, during draining, from the maximum pressure up to a determined residual pressure, the expansion curve also varies so that it is necessary to make adjustments using the handwheel 66 as the pressure decreases in the HP high pressure zone. Thanks to the present invention, the effect of the HP pressure on the trigger is defined by the formula: HP. (S1-S2) , S1 and S2 being respectively sections of the outlet passage 22 and the rod 32 of the closure member. It can therefore be seen that by providing a rod 32 with a section slightly smaller than that of the outlet passage 22, it is possible to almost completely cancel the influence of the pressure HP on the characteristic of the trigger and thus to achieve a more regular trigger.

La figure 2 ne représente qu'un exemple parmi d'autres de l'application du principe de l'invention à un détendeur. FIG. 2 represents only one example among others of the application of the principle of the invention to a regulator.

L'invention est, par exemple, également applicable au détendeur incorporé dans la garniture d'une bouteille de gaz, par exemple à un détendeur du genre proposé dans la demande de brevet français 89 15271.The invention is, for example, also applicable to the pressure regulator incorporated in the lining of a gas cylinder, for example to a pressure regulator of the type proposed in French patent application 89 15271.

D'une façon plus générale, l'invention n'est pas limitée à un robinet ou à un détendeur faisant l'objet des exemples particuliers décrits ci-dessus. Elle peut au contraire trouver application partout où un organe de fermeture subit une pression élevée de gaz en direction de son siège, comme par exemple dans un robinet pneumatique, soupape de sûreté, etc.  More generally, the invention is not limited to a tap or a pressure regulator which is the subject of the specific examples described above. On the contrary, it can find application wherever a closing member undergoes a high pressure of gas in the direction of its seat, such as in a pneumatic valve, safety valve, etc.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Clapet pour gaz comprimés ou liquéfiés comprenant, dans un corps de clapet, un organe de fermeture intérieur à l'intersection d'une chambre (14) en communication avec le gaz comprimé ou liquéfié et d'un passage de sortie (22) de gaz, un moyen de manoeuvre relié, à travers le corps (10) du clapet audit organe de fermeture (26) pour déplacer celui-ci contre l'action de moyens élastiques (34) entre une position d'ouverture et une position de fermeture dans laquelle l'organe de fermeture (26) est appliqué, de manière étanche, sur un siège (20), caractérisé en ce que le côté de l'organe de fermeture (26) qui est opposé au siège (20) comporte une zone ayant une section égale ou légèrement inférieure à celle du siège (20) et qui est isolé de manière étanche de la pression du gaz. 1. Valve for compressed or liquefied gas comprising, in a valve body, an internal closure member at the intersection of a chamber (14) in communication with the compressed or liquefied gas and an outlet passage (22) gas, an operating means connected, through the body (10) of the valve to said closure member (26) to move the latter against the action of elastic means (34) between an open position and a position of closure in which the closure member (26) is sealingly applied to a seat (20), characterized in that the side of the closure member (26) which is opposite the seat (20) has a area having a section equal to or slightly less than that of the seat (20) and which is sealed against gas pressure. 2. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (26) est constitué par une tête cylindrique (28) qui comporte, d'un côté, la garniture d'étanchéité (30) et qui est prolongé, de l'autre côté, par une tige axiale (32) dont la section correspond à ladite zone et dont l'extrémité pénètre et coulisse, lors de la manoeuvre du robinet, de manière étanche, dans un alésage cylindrique d'un capuchon (40) monté dans le corps du robinet. 2. A valve according to claim 1, characterized in that the closing member (26) is constituted by a cylindrical head (28) which comprises, on one side, the seal (30) and which is extended, on the other side, by an axial rod (32) whose cross section corresponds to said zone and the end of which penetrates and slides, during the operation of the valve, in leaktight manner, in a cylindrical bore of a cap (40 ) mounted in the valve body. 3. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité entre la tige (32) et le capuchon (40) est assuré par un joint torique (44). 3. Valve according to claim 1, characterized in that the seal between the rod (32) and the cap (40) is ensured by an O-ring (44). 4. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (32) est traversée par un canal axial (46) reliant l'extrémité se trouvant dans le capuchon (40) au passage de sortie (22). 4. Valve according to claim 1, characterized in that the rod (32) is traversed by an axial channel (46) connecting the end located in the cap (40) to the outlet passage (22). 5. Clapet selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le capuchon (40) sert d'appui à l'une des extrémités d'un ressort hélicoïdal (34) autour de ladite tige (32) et dont l'autre extrémité prend appui sur l'organe de fermeture (26).  5. Valve according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the cap (40) serves to support one of the ends of a helical spring (34) around said rod (32) and of which the other end is supported on the closure member (26). 6. Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de manoeuvre est un élément d'ouverture et de fermeture d'un robinet. 6. Valve according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the operating means is an element for opening and closing a tap. 7. Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de manoeuvre est un élément actif d'un détendeur.  7. Valve according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the operating means is an active element of a regulator.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1390295A (en) * 1964-01-07 1965-02-26 Method of compensating for forces tending to maintain or open a valve due to the differential pressure applied to this valve
DE2155452A1 (en) * 1971-11-08 1973-05-17 Yamato Sangyo Co Ltd CONTROL VALVE
FR2654794A1 (en) * 1989-11-21 1991-05-24 Tilles Mecanique NEUTRALIZABLE DETENDER.

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