Brevet FR2026683A1 — publié le 19700918

î 2026683 Le dosage exact d'une quantité de gaz a une grande importance dans la technique du vide, dans la apectroscopie de masse, et plus généralement dans les études de chimie-physique. On emploie généralement pour cette opération des soupapes dites soupapes-aiguil-5 les, c'est-à-dire des soupapes dont la pièce obturatrice est une pointe d,aiguille qu'on peut déplacer au moyen d'une tige filetée, relativement à une ouverture servant de siège de soupape, et dont la position détermine la capacité de débit gazeux de ls^soupape. Il est difficile de réaliser une soupape aiguille avec une précision 10 assez grande pour permettre de régler un petit débit gazeux d'une façon bien reproductible. Cela tient à la déformabilité de l'ouverture servant de siège de soupape et de la pointe d'aiguille. La présente invention se propose de réaliser une soupape de dosage de gaz qui peut être fabriquée à bon marché tout en permettant un: 15 réglage du débit bien reproductible dans un large domaine de variation du débit, et dans laquelle on évite avec certitude le risque d'une pression de fermeture excessive. La soupape de dosage de gaz prévue par la présente intrention comprend une pièce obturatrice qui est disposée dans me boîte de 20 soupape et qui, lors de la fermeture de la soupape, est poussée au moyen d'une tige filetée contre line ouverture servant de siège de soupape, tandis qu'elle se sépare de ce siège pendant l'ouverture, et qui comporte un organe de manoeuvre pour actionner la tige filetée, et cette soupape de dosage de gaz est caractérisée par le 25 fait que la liaison qui existe entre l'organe de manoeuvre et la tige filetée et qui transmet le couple nécessaire de fermeture est constituée par un accouplement à frottement. On décrira maintenant plus complètement un exemple de réalisation de la présente invention à l'aide des figures jointes, 30 dans lesquelles : La figure 1 est une coupe longitudinale dans la soupape; La figure 2 est une coupe suivant la droite A - A de la figure 1, à échelle plus réduite. On voit sur les figures la boîte de soupape 1, la pièce ob-35 turatrice 2 qui, dans l'état représenté de fermeture de la soupape, ferme le passage 3 servant de siège de soupape, et interrompt ainsi le parcours du gaz constitué par le raccord 4, le passage 3 et le raccord 5. La pièce obturatrice 2 est fixée sur une tige filetée 6 qui est guidée dans un filetage femelle Ô à l'intérieur 40 d'un passage de la bride de guidage 7. La bride 7 est reliée à la 69 44012 2 2026683 boîte de soupape 1 par des vis 9. Quand on tourne la tige filetée 6, on peut à volonté appuyer la pièce obturatrice 2 contre le siège de soupape ou bien la séparer de ce siège» Pour éviter les rentrées dTair dans le parcours du gaz, on prévoit un dispositif 5 d'étanchéité de la tige de soupape , au moyen d'une bague d'étan-Chéité 10 installée dans un espace libre entre les pièces 1 et 7. On prévoit le dispositif suivant poub manoeuvrer la soupape, c'est-à-dire pour faire tourner la tige filetée 6 : cette tige filetée est liée rigidement à un disque d'accouplement 11, et por-10 te à son extrémité supérieure une pièce 12 qui sert de poignée, peut tourner et se déplacer axialement sur le prolongement 6' de la tige filetée, et est appuyée par deux rondelles de Belleville 13 contre un disque en matière synthétique 14 qui se trouve entre le disque 11 et la face frontale lie la pièce 12. 15 Quand on tourne là pièce 12, le frottement existant entre la surface 15 et le disque 14 et entre ce disque 14 et le disque 11 transmet à la tige filetée 6 un couple dont la valeur maximale est limitée par ce qu'on appelle le couple de frottement de l'accouplement à frottement. Par la pression d'appui, sur laquelle on 20 agit à l'aide de l'écrou 16, ce couple peut être réglé à une certaine valeur désirée, qui correspond à la pression d'appui maximale admissile de la pièce obturatrice 2 sur le siège de soupape 3« On évite ainsi de dépasser la pression de fermeture admissible lors de la fermeture de soupape, grâce à quoi l'objectif de l'in-25 vention est atteint. Pour pouvoir ouvrir la soupape 16 sans retard, un développement de la présente invention prévoit que le disque 11 est entouré par un ressort 17 dont l'extrémité supérieure 10 pénètre dans une fente 19 de la pièce 12 (voir figure 2), et par suite est entrai-30 née avec la rotation de cette dernière pièce, tandis que l'extrémité inférieure du ressort est mobile. Le ressort est enroulé de façon à .se bander quand le disque tourne dans le sens correspondant à l'ouverture de la soupape, grâce au frottement existant entre ce ressort et le disque, si bien qu'il se comprime et entoure 35 de façon serrée le disque 11. Il en résulte que le frottement augmente entre le ressort 17 et le disque 11, et que ce dernier est entraîfîé, indépendamment du fait qu'un couple supérieur au couple de frottement précité est nécessaire ou non pour ouvrir la soupape. Un couple plus important est en effet nécessaire dans certai-40 nés circonstances, lorsque la sompape a été fermée pendant assez 69 44012 3 2026683 "longtemps et que la pièce obturatrice colle sur son siège sous l'effet d'un encrassement ou d'autres causes. Lorsque la tige filetée tourne dans le sens de la fermeture, le ressort s'ouvre au contraire, si bien que le frottement diminue entre ce ressort 5 et le disque 11, et que celui-ci n'est plus entraîné. On obtient ainsi la possibilité de pouvoir étalonner en débit gazeux, d'une façon bien reproductible, le tambour gradué 20 qui est généralement prévu sur les soupapes de dosage. Autrement dit, on peut obtenir une correspondance bien reproductible entre cette graduation 10 et la capacité de débit gazeux de la soupape. La graduation du tambour 20 qui est lié à la pièce 12 peut en effet être toujours placée au zéro quand la spupape est en position fermée et cette graduation permet un réglage bien reproductible des positions d'ouverture, indépendamment du fait que le siège de soupape et la 15 pièce obturatrice sont ou non déformés par une longue durée de service ou par un emploi défectueux. Comparativement au système précédent, les soupapes aiguilles déjà connues présentent un grand inconvénient du fait que, si la graduation correspond bien à une position déterminée de la tige 20 filetée, par contre on ne peut pas faire correspondre nettement cette position à une capacité de débit gazeux déterminée et constante; en particulier les réglages effectués avec cette graduation sont inexacts pour les faibles capacités de débit. On voit également sur les figures une tige filetée 21 qui 25 sert à fixer rigidement le tambour gradué avec la douille 12, ainsi qu'un couvercle 22. 69 44012 4 2026683 REVENDICATIONS 1) Soupape de dosage de gaz comprenant Une pièce obturatrice installée dans une boîte de soupape, qui est appuyée au moyen d'une tigë filetée contre une ouverture servant de siège de soupa- 5 pe pendant la fermeture de cette soupape, et qui est séparée de ce siège pendant l'ouverture, et un organe de manoeuvre servant à actionner la tige filetée, cette soupape étant caractérisée par le fait que la liaison qui transmet le couple de fermeture nécessaire entre l'organe de manoeuvre et la tige filetée est constituée par 10 un accouplement à frottement. 2) Soupape de dosage de gaz conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que la tige filetée est reliée à un cylindre dont une face transversale forme ufi accouplement à frottement avec une face antagoniste de l'organe de manoeuvre. 15 3) Soupape de dosage de gaz conforme à la revendication 2, caractérisée par le fait que le cylindre porte un ressort entourant sa surface latérale et dont l'extrémité est reliée à l'organe de manoeuvre.