LU83426A1 - Tete hydraulique pour soupape de detente - Google Patents

Description

2) c L’invention concerne une nouvelle tête de soupape de détente hydraulique utilisable pour tous fluides et gaz.

Cette tête présente comme caractéristique fondamentale d’être conçue pour travailler selon le principe hydraulique c'est à dire d’ouvrir ou de fermer l’écoulement sous l'effet de la pression exercée par le milieu contenu dans la conduite.

On sait qu'il existe différents types de têtes de soupape de détente destinés à divers milieux qui servent > dans l’industrie ou chez les particuliers. Il est bien connu • « que toutes ces têtes présentent un certain nombre d’incon vénients et une fiabilité insuffisante lorsqu'on considère des éléments tels que l’imperméabilité, la possibilité d'échar ger des rondelles en caoutchouc, la sensibilité aux températures élevées, la résistance à l'écoulement des fluides etc.

Ainsi, il arrive fréquemment que des têtes de détente conventionnelles ne fonctionnent pas convenablement au bout d’une certaine période de temps, soit à cause d'une usure de la broche et de la tige de guidage ou de l'obturation, soit à cause de sédiments en provenance du fluide transporté, qui se sont déposés sur les bords du siège de la soupape.

Pour restaurer l'état de fonctionnement initial, il faut alors remplacer les garnitures de joint ou la tête de soupape et très souvent il s'avère même nécessaire de , · remplacer la soupape toute entière. Cela soulève des pro- blêmes lorsque la soupape de détente forme partie intégrante d'un dispositif.

Le but de l'invention est de fournir une tête de soupape conçue de manière à pouvoir être montée dans des corps nouveaux ou existants, dans ce dernier cas sans changement des dimensions des corps de soupape existants.

Selon l’invention, ce but est atteint par une tête pour soupape de détente de conception nouvelle à fonctionnement hydraulique. Cette tête exige très peu d'efforts pour l'ouverture ou la fermeture de la soupape, présente une bonne élasticité et exerce peu de sollicitations sur le pistoi et le siège du corps. I

r 3)

En comparaison avec une soupape de détente "classique" à tête hydraulique incorporée;qui nécessite d'être protégée, la soupape selon l'invention présente l'avantage d'avoir moins de composants. Il n'y a pas d'écrou sur la boîte à étoupe; il n'y a pas de broche à filets taillés en trapèze; il n'y a pas de plateau de tige de soupape; il n'y a pas d'écrou ni de rondelle métallique pour serrer la rondelle en caoutchouc sur le plateau de la soupape et il n'y a pas ^ de rondelle en caoutchouc. La soupape n'a pas besoin d'un corps de siège spécial et peut même fonctionner sans cet élément.

La tête pour soupape de détente hydraulique selon l'invention fournit une solution simple au problème de la conception de la tête. Elle comprend plusieurs composants, construits et assemblés de façon à empêcher toute fuite et à assurer un fonctionnement impeccable. Grâce à sa simplicité, la soupape selon l'invention facilite l'entretien et les manipulations.

L’invention sera maintenant illustrée par référence au dessin joint qui montre à titre d’exemple non limitatif et en coupe partielle une tête de soupape selon l’invention, montée dans un corps de soupape.

Comme on peut le voir, la tête hydraulique comprend le corps d'une tige de guidage hydraulique (1) avec un piston , (2), un chapeau de fermeture (3), une membrane (4) et une clé (5) avex: boulon (6).

Le corps de la tige (1) de guidage hydraulique est conçu de manière à faciliter son installation dans le carter (7). A son extrémité inférieure, il comporte un alésage (1.4) dans lequel est placé un piston mobile (2). Sur la face supérieure du corps de la tige de guidage hydraulique (1) il y a une dépression circulaire (1.1), reliée à une encoche horizontale (1.3) par l'intermédiaire de canaux verticaux (1.2). Cette encoche horizontale (1.3) est pratiquée dans l'alésage (1.4).

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Le piston (2) présente la forme d’une broche et comporte un alésage central (2.1) vers la partie inférieure, ainsi que plusieurs rainures verticales (2.2) distribuées de long de sa périphérie. L'extrémité inférieure (2.3) du piston (2) est tronconique à petite base vers le bas et adaptée à l’orifice (7.1) de l'enveloppe (7.2). Le piston (2) comporte à son extrémité supérieure un évidement (2.5) dont les bords sont inclinés vers l'intérieur. Dans cet évidement débouche un petit canal (2.4) qui communique avec l'alésage central (2.1). La partie supérieure de l'évidement est en communication avec un compartiment (10) par l'intermédiaire de l'alésage (1.5) de la tige de guidage hydraulique (1).

I Dans le compartiment (10) se trouve une membrane élastique (4), ayant la forme d'un disque.de caoutchouc, supportée par une bague (9). La face supérieure de la membrane (4) repose contre le chapeau de fermeture (3) lequel présente un alésage (3.2) par l'intermédiaire duquel est inséré un boulon (6). L'extrémité supérieure de ce boulon (6) touche la clé (5) alors que son extrémité inférieure touche le centre de la membrane (4). Dans la partie étranglée du chapeau de fermeture (3) se trouvent des canaux verticaux (3.1) par lesquels l'air passe vers le haut, lorsque la soupape est ouverte, en diminuant la pression sur la membrane (4); , .inversêment, lorsque la soupape est fermée, l'air passe vers le bas en augmentant la pression sur la membrane (4).

“L'orTfice (7.1) du carter (7) est essentiel pour un fonctionnement impeccable de la tête. Cet orifice dirige l'écoulement du fluide vers l'alésage (2.1) du piston (2). L'orifice (7.1) du carter (7) doit toujours être aligné avec l'alésage (2.1) du piston (2).

La tête fonctionne comme suit: Lorsque la clé (5) est tournée dans un sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, la pression du fluide dans l'alésage (2.1), le petit alésage (2.4), l'évidement conique (2.5) et 1'alésage (1.5) soulève le piston (2) au niveau du bord supérieur de la tige de guidage hydraulique (1). En passant par l'alésage (1.5), le fluide entre dans le compartiment (10), situé directement 5)

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sous la membrane (4), pour traverser ensuite la dépression circulaire (1.1), les canaux (1.2), l’encoche horizontale (1.3), par l’intermédiaire des rainures (2.2) sur la face latérale du piston (2), et s'écouler ainsi dans le carter (7) en maintenant le piston (2) en position haute.

Lorsque la clé (5) est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre, le boulon (6) pousse sur la membrane ' (4) et augmente la pression du fluide dans le compartiment (10). Simultanément, la pression sur la membrane (4) est diminuée. La pression accrue dans le compartiment (10) est transférée par l'alésage (1.5) sur l'évidement conique (2.5) du piston (2) qui est ainsi refoulé vers le bas et ferme l'orifice (7.1) du carter (7).

La pression accrue du fluide dans l'évidement conique (2.5) arrête tout écoulement éventuel de fluide entre le piston (2) et le corps de la tige de guidage hydraulique (1).

On peut donner au piston (2) différentes formes et le fabriquer en différents modèles en utilisant diverses techniques d'étanchéification en fonction de la nature, de la viscosité et de la température du fluide qui s'écoulera à travers la soupape. En assurant une corrélation entre les dimensions des alésages (2.1 et 2.4), la surface et la profondeur de l'évidement (2.5), des alésages (1.5), des canaux (1.2), de l'encoche horizontale (1.3) et des rainures (2.2), il est possible d'obtenir divers degrés de fermeture et d'étanchéification et de rendre possible une large gamme d’ap- » plications pratiques.

Claims (4)

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1. Tête hydraulique pour soupape de détente comprenant le corps d’une tige de guidage hydraulique (1) et une rondelle en caoutchouc (8) incorporée sur le carter (7), ladite tige comportant du côté inférieur un alésage (1.4) et étant reliée par l’intermédiaire d'un alésage plus petit (1.5) avec une dépression circulaire (1.1), la partie supérieure du corps de la tige de guidage hydraulique (1) étant fermée par un chapeau de fermeture (3), formant un .4· compartiment (10) dans lequel se trouve une membrane élastiqi (4), reposant sur une bague (9), alors qu'une clé (5) est fixée sur le chapeau de fermeture (5), ce dernier étant pourvu d’un orifice (3.2) et d'un boulon (6).

2. Tête hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend un piston mobile (2), comportant un alésage (2.1) relié par l’intermédiaire d'un alésage (2.4) avec un évidement conique (2.5), pratiqué sur la face supérieure dudit piston, ce piston (2) comportant d'autre part des rainures verticales (2.2) périphériques, la partie inférieure (2.3) du piston ayant une forme tronconique, adapté« à l’orifice (7.1) du carter (7).

3. Tête hydraulique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend, dans sa tige de guidage hydraulique (1), des canaux verticaux (1.2) reliés avec une encoche horizontale (1.3) dans l’alésage (1.4).

4. Tête hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des canaux verticaux , (3.1) dans la partie étranglée du chapeau de fermeture (3).