Brevet FR2024840A1 — publié le 19700904

La présente invention se rapporte à une membrane actionnée par fluide sous pressions notamment une membrane de commande, actionnée par un organe de manoeuvre, pour soupapes de réglage, la membrane étant soutenue au moins sur une partie par des organes annulaires et étant associée à un élément de transmission de force. Dans une réalisation connue on utilise des anneaux d'appui à section droite de forme bombée et emboités l'un dans l'autre, qui sont reliés entre eux et à un élément central de transmission de force par l'intermédiaire de plusieurs leviers d'appui disposés en étoile. Les anneaux d'appui servent, dans ce mode de réalisation, simplement à soutenir en permanence la membrane pendant son mouvement axial engendré par un fluide sous pression. Ce dispositif connu est cependant compliqués coûteux et suet à des pannes du fait des leviers ou plateaux qui interviennent dans sa structure. Le problème de l'invention est de réaliser une membrane soutenue par des anneaux et utilisables dans des soupapes dont les obturateurs doivent assurer une commande dans différentes plages sous l'influence d'un organe de manoeuvre9 la surface utile de la membrane étant réglable en modifiant l'appui Annl e. Un tel appui de membrane doit en outre 8tre-simple et peu goûteux et présenter une grande sécurité de marche. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que lee organes d'appui sont des anneaux qui comportent chacun deux disques annulaires plans au moins dans la direction radiale et maintenus à un certain écartement axial par u'nq partie cylindrique en forme de voile, en ce que le disque annulaire intérieur de chaque organe d'appui s'accroche radialement sur le'disque extérieur de l'organe d'appui adjacent de manière à lui transmettre une force et en ce quten outre les parties cylindriques des organes d'appui sont emboitées télescopiquement l'une dans l'autre, d'une manière connue. On connait déjà un appui de membrane applicable à une membrane de surface utile variable et comportant des organes d'appui emboîtés télescopiquement l'un dans l'autre. Dans ce mode de construction connu, les différents anneaux ne comportent cependant pas de parties à l'aide desquelles ils peuvent s'appuyer l'un contre l'autre dans le sens axial. Des membranes conformes à l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs sur les figures ciXjoints,dans lesquelles o la figure 1 représente un appui de membrane comportant des anneaux écartés d'un certain jeu radial, la figure 2 représente un appui de membrane comportant des anneaux coulissant l'un dans l'autre et situés dans une première position des organes d7appui9 la figure 3 représente l'appui de membrane de la figure 2 dans une seconde position-des organes d'appui. Un organe central de réglage 1 d'une soupape de réglage est- engagé dans un trou central 2 d'une plaque de butée 3 qui est montée dans le corps 4 de la soupape de réglage perpendiculairement à son axe. son arrière de la plaque d'appui 3, est prévue dans le corps 4 une membrane 5 maintenue par blocage de son bord extérieur. Cette membrane ne comporte pas de garniture en tissu, mais il va de soi que celle ci peut être prévue. Dans un volume intermédiaire ménagé entre la plaque d'appui 3 et la membrane 5, sont prévus plusieurs organes d'appui 6 disposés concentriquement, de forme annulaire et portant les références 6a à 6d .Chaque organe d'appui Qa à 6d comporte une partie cylindrique 7 orientée axialement, en forme de voile ainsi que deux disques annulaires89 9, maintenue écartés axialement au dessus de la partie cylindrique et qui sont radialement plans. Chaque disque annulaire intérieur 8 d'un des organes d'appui s'accroche sur un disque annulaire extérieur 9 de l'autre organe d'appui, placé à l'intérieur. En conséquence, leqEisques annulaires 8, 9 peuvent agir i façon à transmettre une force, comme cela sera précisé dans la suite Les parties cylindriques 7 des organes d'appui 6 sont engagées téleacopiquement l?une dans l'autre et elles peuvent ainsi entre déplacées l'une par rapport à l'autre. Dans l'exemple de la figure 1, les organes d'appui 6 présentent un jeu radial relatif. Dans l'exemple des figures 2 et 3, on utilise des organes d'appui 10 qui sont guidés radialement dans des directions opposées du fait que leurs parties cylindriques 11 peuvent coulisser l'une dans l'autre. gous les organes d'appui 10, est prévu un ressort 12 qui, dana chaque position des organes d'appui 10, joue le r81e d'un ressort d'avance pour la soupape, et il est en outre prévu en dessous de la plaque d'appui 3 une membrane de réaction 13 qui est soumise à la pression réglée par la soupape. Par ailleurs on a utilisé les mêmes références pour désigner des composants semblables à ceux de la figure 1. Le dispositif décrit plus haut fonctionne de la manière suivante Dans la condition de repos de la soupape de réglage, les différentes parties de l'appui de membrane prennent les positions indiquées sur les figures 1 et 2. 3n cas de modification de la position axiale de l'organe de manoeuvre 1 (fig. 1) par soulèvement de ce dernier, les disques annulaires 8 et 9 s'appliquent l'un contre-l'autre, comme cela est indiqué en tirets sur la figo lo et il s'établit un appui de membrane continu. Les figures 2 et 3 reprEsentent-un appui de membrane dans lequel9 dans la position de sortie déteriinée-par l'organe de réglage central Ig la membrane 5 est rendue inactive sur toute sa surface. Sur la figure 3 par-contre, l'organe de réglage central t est tiré légèrement vers le baa et l'organe extérieur d'appui 10a est sollicité par une butée axiale. De cette manire, la zone annulaire extérieure de la membrane 5 devient active et la membrane 5 fonctionne avec la-surfaoe réduite qui est situe dans la zone de l'organe d'appui +Oa. En plaçant l'organe de réglage t dans d'autres positions situées encore plue bas, il est possible d'augmenter surface utile de la membrane. Dans la position-limite inférieure de l'organe de réglage, toute la surface de membrane est rendu active et elle est égale à la surface utile de la membrane de rappel 13, de sorte qu'on établit alors un rapport de transmission de force de t s 1. Dans ce cas, tous les organes d'appui 10a à lOd sont déplacés vers le bas et s'appliquent contre la plaque de butée 3. Dans toutes les positions des organes d'appui 6 et 10, la membrane 5 est maintenue de façon sûre et correcte, de sorte qu'elle ne peut pas être détériorée, cela étant obvenu avec. un minimum de frais de construction. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de construction sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V EN D--I C A T I O N S 10 ^ Membrane actionnée par fluide sous pression, notsmment membrane de commande actionnée par un organe de manoeuvre, pour soupapes de réglage, soutenue au moins sur une partie de son étendue par des organes annulaires et associée à un élément de transmission de force membrane caractérisée en en ce que les organes d'appui sont des anneaux qui comportent chacun deux disques annulaires plans au moins dans la direction radiale et maintenus à un certain écartement axial par une partie cylindrique en forme de voile en ce que le disque annulaire intérieur de chaque organe d'appui s'accroche radialement sur le disque extérieur de l'organe d'appui adjacent de manière à lui transmettre une force et en ce qu'en outre les parties cylindriques des organes d'appui sont emboîtées télescopiquement l'un dans l'autre. 20 r Membrane de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes d'appui présentent entre eux un jeu radial. 30 - Membrane de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes d'appui sont guidés mutuellement dans le sens radial par engagement glissant de leurs parties cylindriques l'une dans l'autre.