Brevet FR2009990A1 — publié le 19700213

L'invention concerne une soupape ou organe analogue à commande réversible par fluide sous pression, dont le cône de soupape ou autre organe de réglage peut être déplacé par l'intermédiaire d'une tige de soupape ou d'une tige de commande, par une membrane motrice, un soufflet élastique ou analogue, pouvant être déformé sur l'une ou l'autre de ses faces, au choix, par un fluide sous pression, le déplacement du cône de soupape ou autre organe de réglage, faisant passer ce cône ou cet organe soit d'une position de repos correspondant à l'ouverture à une position de travail correspondant à la fermeture, soit d'une position de repos correspondant à la fermeture à une position de travail correspondant à l'ouverture, résultant de l'accroissement de la pression de commande agissant contre l'action d'un ressort de rappel, disposé entre deux butées maintenues fixes et deux coupelles de ressort portées par la tige de soupape ou de commande. L'invention a pour but fondamental de donner des formes d'exécution particulièrement simples et avantageuses d'une telle soupape. Conformément à l'invention, ce but est essentiellement atteint du fait que la tige de la soupape ou de commande de la soupape ou organe analogue peut entre, au choix, reliée à l'une ou l'autre butée d'entraînement ou coupelle de ressort tandis que, selon le cas, la butée d'entraînement ou la coupelle de ressort en regard est maintenue par la butée fixe associée. Comme organes de liaison peuvent être utilisées des butées réglables, disposées sur la tige de soupape ou de commande, par exemple des écrous qui peuvent être vissés ou dévissés axialement sur des parties filetées de la tige de soupape ou de commande et être ainsi réglables.Bien entendu, dans le but de convertir la soupape, selon le cas et le mode d' action désiré, en soupape ouvrante ou inversement fermante au choix, ces écrous doivent être dévissés de la partie filetée cor respondante de la tige de soupape et être glissés le long de la partie lisse de cette tige. Ceci est, à plus d'un égard, incommode et nécessite également une hauteur de constructioXcorrespondante, abstraction faite de ce qu'il est indésirable d'avoir un écrou se trouvant libre sur la tige de soupape. En conséquence, un perfectionnement essentiel est obtenu, conformément à l'invention, du fait que la liaison de la tige de la soupape ou de la commande avec l'une ou l'autre coupelle du ressort de rappel peut être obtenue au moyen d'une pièce de liaison fixéede façon amovible à la tige de la soupape ou de la commande, soit au-dessus d'une des coupelles du ressort soit audessous de l'autre. Conformément à une forme d'exécution de l'invention particulièrement avantageuse et employée de préférence, la pièce de liaison est pourvue d'une fente radiale qui permet un montage radial, c'est-a-dire se faisant par le côté, de la pièce de liaison sur la tige de la soupape ou de la commande. La réalisation d'une telle soupape peut, par exemple, être faite de manière que les coupelles de ressort soient munies d'ouvertures centrales dont le passage est plus grand que le diamètre extérieur des deux butées, de préférence des écrous butées vissés, fixées sur la tige de la soupape ou dela commande et que la pièce de liaison, fixée sur la tige de la soupape ou de la commande entre, selon le cas, l'une de ces butées et la coupelle de ressort associée, ait un passage plus petit que le diamètre extérieur de la butée mais un diamètre extérieur plus grand que le passage des ouvertures centrales des coupelles de ressort.Alors il n'est plus nécessaire de dévisser tour à tour les écrous butées des parties filetées de la tige de la soupape car l'écrou butée hors service peut librement passer par l'ouverture de la coupelle de ressort à laquelle il se rapporte, tandis que l'autre écrou butée est relié par la pièce de liaison à la coupelle de ressort correspondante. La hauteur de la soupape peut, d'une manière correspondante, être maintenue plus faible. Selon une forme d'exécution de l'invention encore plus simple et pratiquement très avantageuse, la pièce de liaison est constituée par un écrou à fente qui est vissé, au choix, sur la partie filetée supérieure ou sur la partie filetée inférieure de la tige de la soupape ou de la commande et qui coopère directement avec la coupelle de ressort à laquelle il se rapporte. Un tel écrou à fente constitue en mené temps l'écrou butée et la pièce de liaison. I1 peut être facilement mis en place sur la tige de la soupape ou de la commande en le présentant par les faces latérales et ensuite être vissé sur le filetage de la tige. L'invention est représentée sous diverees formes d'exécution par le dessin annexé sur lequel La figure 1 montre une soupape ouvrante, conforme à une première forme-d'exécution de l'invention, à sa position de repos, correspondant à la fermeture de la soupape ; La figure 2 montre la soupape ouvrante de la figure 1 en position de travail, correspondant à l'ouverture de la soupape ; La figure 3 montre une soupape fermante, conforme à la première forme d'exécution de l'invention, à sa position de repos, correspondant à l'ouverture de la soupape ; La figure 4 montre la soupape fermante de la figure 3 en position de travail, correspondant à la fermeture de la soupape ; La figure 5 montre une soupape ouvrante, conforme à une deuxième forme d'exécution de l'invention, à sa position de fermeture ;; La figure 6 montre la soupape ouvrante de la figure 5 à sa position de travail, correspondant à ltouverture de la soupape ; La figure 7 montre une soupape fermante conforme à la deuxième firme d'exécution de l'invention - à sa position de repos, correspondant à l'ouverture de la soupape ; La figure 8 montre la soupape fermante de la figure 7 à sa position de travail, correspondant à la fermeture de la soupape ; La figure 9 montre, en plan, une pièce de liaison ; La figure 10 montre partiellement, en élévation, la tige de soupape ou de commande d'une autre forme d'exécution de l'inven tion ; La figure 11 est une coupe suivant A-A de la figure 10 de cette tige de soupape ou de commande ; La figure 12 montre, en coupe longitudinale, un écrou à fente ainsi qu'une partie de la coupelle de ressort ; et La figure 13 montre, seul en plan, l'écrou à fente conforme à la figure 12. Dans bus soupapes schématiquement représentées à commande réversible par fluide sous pression, le boîtier de la membrane motrice se compose de deux demi-b6ttiers 1 et 2, entre les brides desquels est fixée une membrane motrice 3. Un corps de soupape 4 est réuni au bottier de la membrane par des goujons verticaux 5 et 6. Ces goujons sont épaulés pour former en 7 et 8 des butées d'appui fixes. Le disque rigide de la membrane motrice 3 est relié par une tige de soupape 10 à un cône de soupape 11 coopérant avec un siège de soupape dans le corps de soupape 4. Un ressort de rappel 12 est disposé dans l'espace existant entre les butées d'appui fixes 7 et 8 et entre deux coupelles de ressort 13 et 14. La tige de soupape 10 possède deux parties filetées 15 et 16 sur lesquelles peuvent être vissés les écrous de butée ou de liaison 17 ou 18. Le fonctionnement de la soupape, représentée par les figures 1 à 4, est le suivant .Lorsque la soupape, conforme aux figures 1 et 2, doit fonctionner en soupape ouvrante, le fluide sous pression, tel que l'air comprimé, est d'abord admis par le raccord d'arrivée 22 dans la chambre supérieure 23 du boîtier de membrane 1, 2 de manière que la tige 10 de la soupape soit poussée vers le bas. Ensuite l'écrou butée 18, qui pouvait précédemment coulisser librement sur la tige de la soupape, peut être vissé sur la partie filetée 16 et le ressort de rappel 12 peut être réglé à la tension désirée, comme il est visible sur la figure 1. L'autre écrou butée 17 demeure libre sur la partie sans filetage de la tige 10 de la soupape, qui, par conséquent, ne se trouve pas contrainte à être liée à la coupelle de ressort 13.Si, à présent, le fluide sous pression est admis par le raccord d'arrivée 24 dans la chambre inférieure du boîtier de membrane 1, 2, la tige 10 de la soupapes déplace vers le haut et comprime le ressort de rappel 12 contre la coupelle de ressort 14, contrainte à être liée à la tige 10 par l'écrou butée 18.La coupelle de ressort 13 s'applique alors contre la butée fixe 7 et le cône de soupape ll,parvient à sa position de travail, représentée par la figure 2, correspondant à l'ouverture de la soupape Si, maintenant, le fonctionnement de la soupape doit filtre inversé!-le manière que la soupape travaille en soupape fermante conformément aux figures 3 et 4, on met hors pression le boîtier de la membrane et on dévisse vers le bas ltécrou butée 18 de la partie filetée 16 jusqu'à ce que cet écrou joue librement sur la partie lisse de la tige 10 de la soupape.On admet ensuite la presson par le raccord d'arrivée 24 dans la chambre inférieure 25 du boitier dè membrane 1,2 ; ainsi, la tige 10 de la soupape se soulève jusqu'à ce qu'on puisse visser l'écrou butée 17 sur la partie filetée 15 de la tige 10 de la soupape ; on peut alors donner la tension désirée au ressort de rappel 12. Désormais, la tige 10 de la soupape est contrainte à être liée à la coupelle de ressort supérieure 13, tandis que la coupelle de ressort inré rieure 14 s'applique contre la butée fixe 8, comme le montre la figure 3. Lorsque le fluide sous pression est ensuite admis par le raccord d'arrivée 22 dans la chambre supérieure 23 du boîtier de membrane 1, 2, la tige 10 de la soupape se déplace vers le bas et comprime le ressort de rappel 12 contre la coupelle de ressort 13, contrainte à être liée à la tige 10 par l'écrou de butée 17. La coupelle de ressort 14 s'applique alors contre la butée fixe 8 et la soupape se trouve plus ou moins fermée par le cône de soupape 11. La figure 4 montre la soupape en position de travail, son cône étant complètement fermé. Dans une forme d'éxécution de l'invention particulièrement avantageuse et conforme aux figures 5 à 9, les coupelles de ressort 13 et 14 ont des ouvertures centrales 19, dont le passage est plus grand que le diamètre extérieur des écrous butées 17 et 18 de sorte que ces derniers peuvent librement passer par les ouvertures 19 des coupelles de ressort, lors des déplacements axiaux de la tige de la soupape, sans provoquer une liaison de la coupelle de ressort correspondante avec la tige de la soupape. Cette liaison est, de préférence, assurée par une pièce spéciale de liaison 20, qui est munie d'une fente radiale 21 de sorte quelle peut être engagée latéralement qur la tige 10 de la soupape.Selon le cas, la pièce de liaison 21 est engagée entre l'écrou butée 17 ou 18 à utiliser et la coupelle de ressort associée 13 ou 14. Le fonctionnement de la soupape représentée par les figures 5 à 9 est le suivant Lorsque la soupape, conforme aux figures 5 et 6, doit travailler comme soupape ouvrante, le fluide sous pression, tel que de l'air comprimé, est tout d'abord introduit par le raccord d'arrivée 22 dans la chambre supérieure 23 du boîtier de membrane 1, 2 de manière que la tige 10 de la soupape soit poussée vers le bas. La pièce de liaison 20 est placée, comme le montre la figure 5, sur la tige 10 de la soupape entre l'écrou butée 18 et la coupelle de ressort 14. Si, maintenant, le fluide sous pression est admis par le raccord d'arrivée 24 dans la chambre inférieure 25 du boitier de membrane 1, 2, la tige 10 de la soupape se déplace vers le haut et comprime le ressort de rappel 12 contre la coupelle de ressort 14 contrainte à être liée à la tige 10 par l'écrou butée 18 et la pièce de Maison 20.La coupelle de ressort 13 s'applique alors contre la butée fixe supérieure 7 et le cône de soupape 11 parvient à sa position de travail, représentée par la figure 6, correspondant à ltouverture de la soupape. Si, maintenant, le fonctionnement de la soupape doit être inversé de manière que la soupape travaille en soupape fermante conformément aux figures 7 et 8, on met la pression par le raccord d'arrivée 24 dans la chambre inférieure 25 du boîtier de membrane 1, 2; ainsi, la tige 10 de la soupape se soulève. Comme le montre la figure 7, la pièce de liaison 20 est placée sur la tige de la soupape, entre l'écrou butée 17 et la coupelle de ressort 13. Si le fluide sous pression est alorsadms par le raccord d'arrivée 22 dans la chambre supérieure 23 du boltier de membrane 1,2, la tige 10 de la soupape se déplace vers le bas et comprime le ressort de rappel 12 contre la coupelle de ressort 13 contrainte à être liée à la tige 10 par l'écrou butée 17 et la pièce de liaison 20. La coupelle de ressort 14 s'applique alors contre la butéetixe inférieure 8 et le cône de soupape 11 ferme plus ou moins la soupape. La figure 8 montre le cône de soupape à sa position de fermeture complète. Dans une autre forme d'exécution de l'invention représentée en vue partielle par les figures 10 à 13, la pièce de liaison est constituée par un écrou à fente 26, par exemple par un écrou à six pans, qui est pourvu d'une fente radiale 27 sur un côté. La fente doit être plus petite que le diamètre intérieur du filetage de l'écrou. La tige 32 de la soupape ou de la commande, dont seulement une partie supérieure est montrée, a des plats latéraux 33 audessus de la partie filetée correspondante 34. Les plats pourraient aussi se trouver en partie ou complètement dans la partie filetée. L'écrou à fente 26 peut, selon le cas, être glissé en haut ou en bas sur les plats de la tige 32 de la soupape et être ensuite vissé sur la partie filetée 34. Cet écrou combine donc l'écrou butée avec la pièce de liaison de la forme dtexécution de l'invention précédemment décrite en se référant aux figures 5 à 9. L'écrou à fente 26 peut être muni d'un centrage pour maintenir son milieu au milieu de la coupelle de ressort 28 (ou de la coupelle de ressort inférieure non figurée). Dans cet exemple d'exécution, la surface d'appui 30 de I'écrou à fente 26 est en forme de calotte et se centre dans un épanouissement conique 31 de l'alésage 29 de la coupelle de ressort 28. Le fonctionnement de cette forme d'exécution correspond, du reste, à celui relatif aux figures 5 à 9, de sorte qu'il est inutile de renouveler l'explication. En tout cas, la forme d'exécution des figures 10 à 13 a l'avantage de ne nécessiter qu'un seul écrou à fente qui est lié soit d'un côté du ressort de rappel à l'une des coupelles de ressort soit de l'autre côté de ce ressort à l'autre coupelle. Ainsi, la construction de la soupape est très simplifiée. I1 n'y a aucune pièce qui demeure sans utilité ou qui doive etre retirée et qui puisse alors être perdue. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux exemples d'exécution précédemment décrits et représentés au dessin, elle en embrasse aussi toutes les variantes dans le cadre des caractéristiques essentielles de l'invention. REVENDICATIONS. 1. Soupape ou organe analogue à commande réversible par fluide sous pression,dont le cône de soupape ou analogue peut être déplacé, par l"intermé-xdiaire d'une tige de soupape ou d'une tige de commande, par une membrane motrice ou analogue, déformée sur l'une ou l'autre de ses faces, au choix, par un fluide sous pression, le déplacement du cône de soupape ou analogue, faisant passer ce cône ou analogue soit d'une position de repos correspondant a l'ouverture à une position de travail correspondant à la fermeture, soit d'une position de repos correspondant à la fermeture à une position de travail correspondant à l'ouverture, résultant de l'accroissement de la pression de commande agissant contre l'action d'un ressort de rappel, disposé entre deux butées maintenues fixes et deux coupelles de ressort portées par la tige de soupape ou de commande, la dite soupape ou analogue étantcractérisée par le fait que la tige ( 10 ) de la soupape ou de la commande est liée, au choix et selon le cas, à l'une ou à l'autre coupelle de ressort (13, 14), tandis que la coupelle de ressort opposée (14 ou 13) est soutenue par la butée fixe (8 ou 7) associée. 2. Soupape, selon revendication 1, caractérisée par le fait que les organes de liaison sont constitués par des butées réglables, disposées sur la tige (10) de la soupape ou de la commande, par exemple par des écrous (17, 18) quijpeuvent être vissés sur des parties filetées (15,16) de la tige (10) de la soupape ou de la commande. . Soupape, selon revendication 1, caractérisée par le fait que la liaison de la tige (10; 32) de la soupape ou de la commande avec l'une ou l'autre coupelle (13, 14 ; 28) du ressort de rappel (12) est obtenue au moyen d'une pièce de liaison ( 20 ; 26) placée de façon amovible sur la tige (10 ; 32) de la soupape ou de la commande soit au-dessus d'une coupelle de ressort (13 ; 28) , soit au-dessous de l'autre coupelle de ressort (14). 4. Soupape, selon revendication 3, caractérisée par le fait que la pièce de liaison (20 ; 26) est pourvue d'une fente (21 ; 27) permettant de placer cette pièce dtune manière radiale sur la tige (10 ; 32) de la soupape ou de la commande. 5. Soupape, selon revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que les coupelles de ressort (13, 14) sont pourvues d'ouvertures~ centrales (19) dont le passage est plus grand que le diamètre extérieur des deux butées fixées sur la tige (10) de la soupape ou de la commande, de préférence plus grand que le diamètre extérieur des écrous butées (17, 18) vissés sur la tige, et que la pièce de liaison (20), placée sur la tige (10) de la soupape ou de la commande et, selon le cas, entre une butée (17 ou 18) et la coupelle de ressort associée (13 ou 14), a un passage plus petit que le diamètre extérieur des butées (17,18) et un diamètre extérieur plus grand que le passage des ouvertures centrales (19) des coupelles de ressort (13; 14). 6. Soupape, selon revendication 5, caractérisée par le fait que la pièce de liaison (20) peut être centrée dans l'ouverture centrale (19) de la coupelle de ressort ( 13, 14) au moyen d'un prolongement de diamètre extérieur réduit. 7. Soupape, selon revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que la pièce de liaison (26) est constituée par un écrou à fente pouvant être vissé sur le filetage (34) de la tige (32) de la soupape ou de la commande et coopérant directement avec la coupelle de ressort. 8. Soupape, selon revendications 3, 4 et 7 caractérisée par le fait que la tige ( 32) de la soupape ou de la commande est munie de plats latéraux (33) permettant de placer l'écrou à fente (26). 9. Soupape, selon revendications 3, 4 et 7 ou 8, caractérisée par le fait que l'écrou à fente (26) possède un centrage, de préférence à surface d'appui (30) en coupelle, s'adaptant-à un épanouissement conique (31) de l'alésage (29) de la coupelle (28, par exemple).