Brevet FR2206467A1 — publié le 19740607

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif ou mécanisme formant valve, soupape ou analogue pour 1 exécution d'un processus technique et comprenant un boîtier formant corps de valve dans lequel est fixée une membrane formant diaphragme, de façon que sa portion centrale soit axialement déplaçable et commande les écoulements de liquide dans des conduits ou canaux prévus dans le bottier, ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'un trl dispositif et les systèmes, ensembles, appareils, machines, circuits, équipements et installations pour de tels dispositifs. De nombreux agencements de valve de ce type sont antérieurement connus et sont par exemple inclus dans des agencements de servo-moteur et des dispositifs similaires de contr81e, de réglage ou de servo-commande pour des écoulements de liquide. C'est le but de la présente invention de créer un agencement de valve de ce type, à l'aide duquel plusieurs fonctions appropriées sont susceptibles d'être réalisées. Ainsi, l'agencement de valve conforme à l'invention permet la commande ou le réglage de deux écoulements séparés de gaz ou de liquide dans l'une ou dans l'autre direction à travers le bottier formant corps de valve. Bes pièces ou parties de valve, incluses dans l'agencement de valve, comprennent des éléments de valve formant opercules ou organes obturateurs de soupape ou analogue et des membranes ou diaphragmes qui peuvent être échangées ou sont interchangeables, et peuvent être ajustées de façon à créer un équilibre convenable des forces influençant lesdites pièces ou parties, de sorte que par exemple un écoulement fort ou intense ou à haute pression peut être commandé par un écoulement faible ou à basse pression.L'agencement de valve peut ainsi être avantageusement employé pour divers processus industriels mais il peut aussi être utilisé dans dea moteurs, pour des laboratoims, dans des usines, services ou réseaux de distribution d'eau, etc. La particudarité nouvelle et caractérisante du mécanisme de valve conforme à l'invention est que chacune des voies de passage du boîtier formant corps de valve comprend des orifices séparés de raccordement et une voie de passage intermédiaire de valve, dont chacun est susceptible d'être actionné pour être fermé et ouvert par l'une des pièces de valve précitées, lesquelles pièces de valve sont immobilement montées sur une tige ou broche formant arbre, de telle manière que l'une desdites pièces de valve est dans une position ouverte quand l'autre pièce de valve est dans la position fermée, ladite tige étant reliée à la portion centrale d'une membrane qui réagit sur des différences de pression dans les voies de passage du corps de valve formant bottier de façon à changer la force axiale nette appliquée à ladite tige ou audit arbre. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant divers modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'une valve à simple membrane ; et - la figure 2 représente une vue en coupe axiale d'une valve à double membrane. La structure de valve, représentée dans le dessin, comprend un boîtier 11 formant corps de valve. Ce boîtier est représenté sous forme d'une pièce uniforme mais, dans la pratique, il est construit en deux ou en un plus grand nombre de parties ou pièces. lie boîtier 11 peut en outre être conçu pour rendre accessible les valves principales et/ou d'autres moyens équilibreurs ou conpensateurs de l'agencement de valve et, st on le désire, les rendre échangeables ou interchangeables avec des pièces ayant d'autres dimensions, par exemple des valves asymétriques comme cela est décrit en référant à la figure 2. Dans le bottier 1 1 sont prévus deux conduits ou canaux parallèles 12a et 12b respectivement avec des orifices de raccordement 1 3a et 14a ainsi que 1 3b et 14b pour le passage d'un gaz ou d'un liquide. Dans chaque canal, des orifices intermédiaires 12', 12" constituent des sièges de soupape respectivement pour des opercules ou organes obturateurs de soupape en forme de disque ou de plateau 15a et 15b. Bes organes obturateurs de soupape précités sont reliés entre eux par une tige ou un arbre de soupape 16. la longueur de la tige de soupape précitée est adaptée de façon à permettre à un orifice de valve d'être dans une position entièrement ouverte quand l'autre orifice de valve est fermé. Dans le mode de réalisation à une seule membrane représenté sur la figure 1, une membrane unique 17 est fixée de façon ou à jonction étanche à sa périphérie au bottier 11 et est attachée, en son centre, à la tige ou à ltarbre de soupape 16. Ainsi, la membrane précitée subdivise le bottier de valve en deux chambres 18a et 18b dont la chambre 18a est en communication avec l'orifice de raccordement 14a et dont la chambre 18b est en liaison avec 1'orifice de raccordement 4b. Quand des pressions égales proviennent respectivement de tous les orifices de raccordement î3a, 14a du canal 12a et 1 3b, 1 4b du canal 1 2b, la membrane dans le bottier de valve 11 dans le mode deréalisation représenté sur la figure 1 forcera la tige de valve 16 avec les organes obturateurs de soupape 15a et 15b à venir s' ajuster dans une position médiane. Bes canaux 12a et 12b seront alors tous deux semiouverts pour des écoulements de gaz ou de liquide. Quand la pression d ans le canal 12a croit au-delà de la pression régnant dans le canal 1 2b, suffisamment pour surmonter la force élastique de la membrane 17, les organes obturateurs de soupape 15a et 15b sont déplacés vers la droite comme cela est visible sur la figure 1 en fermant le siège 12' et en ouvrant entièrement le siège 12". Si la pression à l'un ou l'autre des orifices C-e raccordement 13a et 14a croît relativement à 1 pression régnant dans le canal 1 2b la force dirigée vers la droite et s'exerçant sur la tige 16 augmente.Si la pression à l'un ou à l'autre des orifice 17a et 14a diminue, la force dirigée vers la droite décroît. Si la pression dans le canal 12b change relativement à la pression aux orifices 13a et 14a, la force, dirigée vers la gauche et s'exerçant sur la tige 16, se modifie. L'agencement de valve-confcrme à l'invention est ainsi adaptable de façon à laisser les organes obturateurs de soupape ouverts et fermés selon les pressions relatives régnant dans tous les quatre orifices de raccordement 13a, 13b, 14a et 14b et pour laisser des variations de ladite pression décider lequel des deux canaux 12a et 12b est à ouvrir pour permettre le passage et lequel d'entre eux est à fermer. Cet agencement peut aussi être combiné avec des moyens mécaniques d'ouverture et de fermeture. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, deux membranes 17a et 17b de tailles différentes sont attachées à la tige de valve 16 en divisant le boîtier de valve en deux chambres 18a et 18b de ce côté et en une autre chambre intermédiaire 18c entre les chambres 18a et 18b. La chambre intermédiaire précitée 18c est reliée à l'atmosphère à travers un orifice 19, de sorte qu'aucune surpression ne s'établit dans la chambre 18c en raison des grandeurs différentes desdites chambres 18a et 18b et des membranes 17a et 17b. Comme est visible, le côté de droite du boîtier de valve 11 est réalisé avec un diamètre plus grand que le côté de gauche, de sorte que l'on obtient ainsi qu'il est possible de commander un écoulement de gaz ou de liquide de pression relativement élevé à travers le canal î2a au moyen d'un écoulement de gaz ou de liquide de pression relativement basse à travers le canal 12b. il est évident que la même chose peut être obtenue, même si le boîtier de valve a le même diamètre sur sa longueur comme cela est indiqué sur la figure 1, les deux membranes 17a et 17b étant, dans un tel cas, choisies avec des rigidités différentes, la membrane 17b étant choisie de façon à être plus rigide que la membrane 17a. Au moyen de l'agencement tel que représenté sur la figure 2, il est possible de commander un écoulement de gaz ou de liquide de pression relativement haute à travers le canal 12a au moyen d'un écoulement de gaz ou de liquide de pression relativement basse à travers le canal 12b. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. RBVEND i CA T iONS 1.-Mécanisme formant valve pour l'exécution de processus technique, caractérisé en ce qu'il comprend : un boîtier formant corps de valve dans lequel est fixée une membrane, de façon que sa portion centrale soit axialement déplaçable et commande les écoulements de liquide dans des canaux prévus dans ledit bottier ; dans lequel les voies-de passage dudit bolier de valve comprennent des orifices séparés de raccordement et une voie de passage intermédiaire de valve, dont chacune est susceptible entre actionnée pour être fermée et ouverte par l'un des organes obturateurs de valve, lesquels organes obturateurs de valve sont fixement montés sur une tige ou un arbre de soupape de telle manière que l'un desdits organes obturateurs de valve soit dans une position ouverte quand l'autre organe obturateur de valve est dans une position fermée, ladite tige étant reliée à la portion centrale de ladite membrane laquelle réagit à des différences de pression régnant dans lesdites voies de passage dudit boîtier de valve de façon à changer la force axiale nette appliquée à ladite tige ou audit arbre. 2.- Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bottier de valve précité, entre les voies de passage des canaux précités, comprend une chambre cylindrique qui est divisée en deux chambres mutuellement séparées au moyen d'une membrane précitée. 3.- Valve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la membrane précitée, fixée à la tige ou à l'arbre de valve précité, comprend une paire de membranes fixées en leurs centres à ladite tige ou audit arbre en étant axialement espacées l'une de l'autre , lesdites membranes étant de tailles ou de rigidités différentes pour former une chambre intermédiaire qui est séparée des deux canaux précités pour équilibrer les forces agissant sur les deux organes obturateurs de valve précités.