Brevet FR2115381A1 — publié le 19720707

La présente invention concerne les vannes de réduction à déclenchement. Dans une vanne habituelle de réduction à déclenchement, la vanne est ouverte par rotation manuelle de la tige de 5 l'obturateur vissée dans ufae paire de demi-écrous. Ces vannes sont utilisées en association avec un mécanisme de déclenchement qui en cas d'urgence, par exemple en cas de survitesse d'une turbine, éloigne les demi-écrous de la tige de commande pour permettre le déplacement rapide de la tige et de l'obturateur vers 10 l'intérieur sous l'action d'un ressort pour fermer la vanne par application de l'obturateur sur son siège. Cependant, on a remarqué, lorsque l'opérateur a exercé sur la tige de l'obturateur une force telle que le mécanisme de la vanne soit coincé suffisamment fort dans la position la plus extérieure de la tige et 15 de l'obturateur que le ressort ne peut pas déplacer Ibbturateur vers la position de fermeture quand le mécanisme de déclenchement est actionné. La présente invention a pour objet un mécanisme d'une structure particulièrement économique pouvant être faci-20 lement incorporé dans des vannes classiques de ce type et agissant pour limiter automatiquement la rotation à la main de la tige de l'obturateur avant que le mécanisme de la vanne ait atteint une position de coincement et permettant le déclenchement facile de la vanne vers la position de fermeture. 25 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels î - la figure 1 est une coupe verticale d'une vanne 30 classique de réduction à déclenchement, - la figure 2 est une coupe à plus grande échelle de la partie supérieure de la vanne de la figure 1, - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2, 35 - la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3» et, - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4. x 71 42086 2 2115381 La vanne représentée sur la figure 1 comporte un corps avec une partie de "base 10 ayant des ouvertures d'entrée et de sortie 11 et 12 communiquant par un passage traversant les sièges 13. L'obturateur 14 est du type à obturateur double com-5 portant deux parties ou clapets en forme de disques 15 espacés axialement et mobiles pour être appliqués sur les sièges 13 et pour en être éloignés. L'obturateur 14 est fixé à l'extrémité intérieure de la tige d'obturateur 20 dont la partie inférieure coulisse dans une structure de guidage 21 du chapeau 22. 10 Une fente diamétrale 25 est formée à la partie su périeure du chapeau 22. Cette fente constitue un espace ou un guide dans lequel peuvent coulisser des demi-écrous décrits ci-après. Un disque 30 et un élément annulaire 31 sont fixés à la partie supérieure du chapeau 22 par des vis 27. Un élément cir-15 culaire 33 comportant un alésage central entourant la tige 20 avec du jeu est monté dans l'alésage 34 de l'élément annulaire 31 pour tourner autour de l'axe de la tige 20. L'élément 33 est appliqué sur des demi-écrous 35 et 37 montés pour pouvoir coulisser dans la fente diamétrale 25* Les demi-écrous peuvent être 20 considérés comme des dispositifs de retenue filetés du fait de leur engagement sélectif avec la tige 20 de la façon expliquée plus complètement ci-après. Une broche 40 dépasse vers le haut de chaque demi-écrou 35, 37 en étant engagé dans une des fentes disposées suivant des cordes de l'élément 33» L'élément 33 est 25 maintenu dans l'alésage 34 de l'élément annulaire 31 par une rondelle de retenue fendue 41 dont le bord est engagé dans une rainure circulaire de l'alésage 34. Une tige de commande 48 est fixée à l'élément annulaire 33 et dépasse radialement à l'extérieur à travers une 30 fente 49 de l'élément annulaire 31. La tige de commande 48 est connectée au mécanisme de déclenchement du dispositif pour lequel la vanne est utilisée, par exemple une turbine à vapeur. Si la vitesse de la turbine dépasse une valeur prédéterminée, le mécanisme de déclenchement fait osciller l'élément 33 et 35 les broches 40 déplacent les demi-écrous 35 et 37 latéralement dans la fente 25 pour les écarter de la tige 20, afin que la tige n'étant plus freinée par les filets de vis soit déplacée vers l'intérieur par le ressort 50 (figure 1). A l'exception du 71 42086 3 2115381 disque 30, ce mécanisme est décrit en détail dans le "brevet des Etats-Unis d'Amérique H° 3*461.893» Comme il â été indiqué ci-dessus, l'invention concerne un dispositif pour limiter le déplacement vers l'extérieur 5 de la tige d'obturateur 20 et de l'obturateur 14 porté par cette tige du fait de la rotation à la main de la tige dans les demi-écrous 35 et 37. la tige d'obturateur 20 traverse les demi-écrous 35 et 37 le disque 33 et le rebord cylindrique 51 dépassant du 10 disque 30. Un volant 53 est fixé à l'extrémité extérieure de la tige contre un épaulement de la tige par un écrou 55 et une clavette 57. Un cliquet est monté sur le corps de la vanne pour verrouiller la tige d'obturateur quand l'obturateur est déplacé 15 à la main du volailt 53 d'une distance prédéterminée à partir des sièges 13. Suivant le mode de réalisation représenté, le rebord cylindrique 51 comporte un évidement 60 dans lequel un cliquet 61 est monté pour pouvoir pivoter autour d'une broche 63-20 l'extrémité libre du cliquet dépasse vers la tige 20. Comme le moyeu 65 du volant 53 fait partie de la tige 20, étant fixé à la tige, le moyeu 65 comporte à proximité de son extrémité intérieure un cran pour l'engagement du cliquet. Le moyeu 65 du volant comporte sur son pourtour un évidement sous la forme d'un cran 25 ayant une paroi radiale 67 et une paroi 70 perpendiculaire à la paroi 77 (figure 5). Cette encoche s'étend vers l'extérieur dana la direction axiale à partir de l'extrémité intérieure du moyeu 65. Quand la tige d'obturateur a été tournée dans les 30 demi-écrous pour avoir un mouvement vers l'extérieur afin de déplacer l'obturateur 14 vers la position d'ouverture, le cran du moyeu du volant concorde avec le cliquet 61. Le cliquet 61 est rappelé élastiquement vers la tige 20 par un dispositif à piston à ressort 75 monté dans le rebord 51. 3?ar suite, quand la 35 tige a été dévissée vers l'extérieur jusqu'à la position pour laquelle le cran concorde avec le cliquet 61, celui-ci est déplacé autour de la broche 63 pour porter contre la paroi 70 du cran, la surface de l'extrémité du cliquet en contact avec la 71 42086 4 2115381 paroi 67 du cran. Par suite, le volant ne peut plus être tourné dans le sens du dévissage de la tige 20 vers l'extérieur. Quand le cliquet 61 est ainsi engagé, l'obturateur 14 est positionné en-dessous de la structure de guidage 21 de sorte que l'obtura-5 teur ne peut jamais être coincé contre cette structure de guidage et qu'il n'y a plus de tension entre la tige et les demi-écrous 35 et 37. Ainsi que le montre la figure 4, l'extrémité supérieure de la paroi 70 du cran a une courbure vers l'extérieur de 10 la façon représentée en 80. Par suite, la tige de commande 48 est actionnée pour débrayer les demi-écrous 35 et 37 de la tige 20, celle-ci est poussée vers le bas par le ressort 50. La surface courbe 80 de l'extrémité supérieure de la paroi 70 du cran constitue une came pour repousser le cliquet 61 du cran du moyeu 15 65 du volant afin de permettre ui. mouvement complet de fermeture de 1 * obturateur 14 contre les sièges 13» Il est facile de voir que la surface 67 du cran se comporte comme une dent de roue à rochet, le cliquet 61 étant engagé contre la paroi 67 de la façon représentée sur la figure 3 pour empêcher la rotation de la tige 20 d'obturateur dans le sens d'ouverture de la vanne. Par contre, ce dispositif à rochet et à cliquet permet la rotation de la tige dans le sens inverse ou sens pour la fermeture de la vanne. Dans ce dernier cas, le c-liquet 61 s'enclenche simplement derrière la surface 67 du cran. 25 Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 71 42086 5 2115381 BETOBDIOATIOSS 1 - Vanne de réduction à déclenchement comportant un corps avec un siège d'obturateur, un dispositif de freinage à vis monté dans le corps, une tige d'obturateur vissée dans le dispositif de freinage et dépassant à l'extérieur du corps, un 5 obturateur fixé à l'extrémité intérieure de la tige et pouvant être appliqué sur le siège et en être éloigné du fait de la rotation à la main de la tige d'obturateur, un ressort pour entraîner l'obturateur sur le siège pour la fermeture du fait de l'écartement du dispositif de freinage de la tige, et un méca-10 nisme pour limiter dans un sens la distance de déplacement de l'obturateur à partir du siège par rotation à la main de la tige d'obturateur, caractérisée en ce qu'elle comporte un cliquet monté sur le corps et pouvant être enclenché sur la tige du fait du déplacement de la tige et de son obturateur sur une distance 15 prédéterminée à partir du siège, le cliquet agissant du fait de son engagement sur la tige pour empêcher toute rotation supplémentaire de celle-ci dans le sens d'ouverture,et une came agissant du fait du déplacement axial de la tige et de son obturateur vers le siège sous l'action du ressort pour dégager le cliquet 20 de la tige d'obturateur. 2 - Vanne selon la revendication 19 caractérisée en ce que la came est formée sur la tige d'obturateur. 3 - Vanne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par un dispositif repoussant élastiquement le cli- 25 quet pour l'engager dans un cran de la tige d'obturateur quand l'obturateur a été déplacé d'une distance prédéterminée à partir du siège. 4 - Vanne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tige d'obturateur comporte une dent de 30 roue à rochet et le cliquet est rappelé élastiquement contre cette dent quand l'obturateur a été déplacé d'une distance prédéterminée à partir du siège.