Brevet FR2312697A1 — publié le 19761224

La présente invention consterne un dispositif d'interruption de débit de fluide sous pression ne perturbant pas sensiblement le fonctionnement de l'organe générateur de pression. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'interruption de débit sur les pistolets à eau pour installations de décapage et nettoyage sous haute pression. Le problème d'interrompre brutalement un débit de fluide sous pression se pose fréquemment dans l'industrie, notamment pour la sécurité au cours de l'emploi de pistolets à eau sous haute pression et pour interrompre à distance un jet de fluide agressif. De nombreux accidents ont eu lieu du fait du retard de l'interruption du jet d'eau sous pression dans les installations de nettoyage et de décapage utilisant des pistolets. Dans la plupart des installations, ce retard est nécessaire pour la non détérioration du mécanisme de pompe. I1 fallait donc trouver un système interrompant brutalement le jet sous pression et ne causant aucun dommage à la pompe. La demanderesse a résolu ce problème et a trouvé un dispositif permettant d'interrompre automatiquement le débit dès la cessation de l'action sur l'organe de commande sans incidence notable sur l'organe générateur de pression. La prsente invention fournit un dispositif d'inter ruption de débit d'un fluide sous pression comprenant : un orifi- ce d'arrivée du fluide sous pression, un orifice de déviation du débit comprenant un orifice de perte de charge réglable, un orifice d'utilisation sous pression débouchant sur un orifice central de section 50 recevant successivement - une pie ce support d'organe de commande étanchée par rapport au corps, sur laquelle est monté de façon coulissante un organe de commande piston plongeur de section S2 ( So étanché par rapport au corps. - Un clapet mobile de section au plus égale à S0 coulissant dans ledit orifice central, étanché par rapport au corps et muni d'une queue guide de section S1 telle que 52 S1 Sg. Ce clapet comporte une gorge circulaire dont la largeur est au maximum égale au diamètre dudit orifice d'arrivée plus la course du clapet, et des trous destinés à répartir le fluide aux deux extrémités du clapet. - Une pièce faisant fonction de siège de clapet comportant un orifice de passage du fluide ayant une section 53 telle que S1 SO étanchée par rapport au corps. Ledit siège comporte des trous débouchant dans ledit orifice de section S3 et permettant l'écoulement du fluide par ledit orifice dtutili- sation. L'invention sera mieux comprise en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale du dispositif selon l'invention, les figures 2 et 3 sont des demi-vues en coupe transversale du dispositif selon l'in- vention respectivement en position de coupure et en position d'utilisation. Le dispositif selon l'invention comprend un corps principal 1 comprenant un orifice A d'arrivée du fluide sous pression, un orifice B de déviation de débit comprenant un orifice de perte de charge réglable p, un orifice D d'utilisation sous pression et un orifice central 0 cylindrique de section S0 sur lequel débouchent A, B et 3. Dans l'axe de cet orifice sont montés successivement - une pièce support d'organe de commande 3 étanchée par rapport au corps par le joint 10. Sur cette pièce est monté de façon coulissante un organe de commande piston plongeur 4 de section 52 0 pièce support. - Un clapet mobile 5 de section maximale S0 coulissent dans l'orifice C, étanché par rapport au corps pr les joints 6 et muni d'une queue de clapet guide 5' de section S telle que S2 S 50. Ce clapet comporte des trous m, n, a et b (Sn = 52) destins à répartir le fluide aux deux extrémités du clapet, ainsi qu'une gorge circulaire g de profondeur variable suivant le débit et dont la largeur est au minimum égale au diamètre de A plus la course du clapet. - Une pièce 2 faisant fonction de siège de clapet comportant un orifice de passage du fluide de section 53 telle que 51 3 par les joints 9. La queue de clapet 5' coulisse dans le siège et est étanchée par un dispositif d'étanchéité 8. Le siège comporte des trous r débouchant dans l'orifice de section S3 et permettant l'écoulement du fluide par l'orifice D. La position du clapet 5 détermine deux chambres annulaires E1 et E2, la chambre annulaire E1 étant du côté siège du clapet, sortie D et la chambre E2 étant du côté organe de commande, sortie B. La perte de charge réglable p peut avoir toute forme appropriée, par exemple, elle peut être notamment - un robinet à pointeau de réglage, - un capillaire, - un orifice calibré ou tuyère, etc. L'étanchéité du clapet mobile par rapport au corps qui doit être une étanchéité pour manoeuvre hydraulique peut être réalisée par notamment - labyrinthe, - joints toriques 0 ou I, - quad-rings, - segments, - bagues à lèvres, etc. L'étanchéité du clapet mobile par rapport au siège peut être réalisé par contact notamment - mental - métal, - métal - élastomère, - métal - matière plastique, etc. le contact étant notamment - sphère sur angle, - sphère sur cône, - cône sur angle, - cbne sur sphère, etc. La queue de clapet peut être étanchée vers l'atmosphère par des moyens connus notamment - joints O ou I, - quad-rings, - bagues à lèvres, - bagues de forme en matière plastique, etc. Le piston plongeur peut être étanché comme 1 queue de clapet par notamment - joints O ou I, - quad-rings, bagues à lèvres, - bagues de forme, etc. Le piston plongeur, dont le mouvement déclenche 11 ouverture de la fermeture du clapet peut être commandé de plusieurs manières, par exemple par commande mécanique à levier avec ressort de rappel, commande pneumatique, ou commande hydraulique utilisant ou non la pression de la pompe. En se référant à présent à le figure 2, au repos ou en position de coupure, le clapet mobile 5 se trouve en position fermée z' (position maximale avant), le piston plongeur 4 est en position maximale arrière x1. Le fluide sous pression arrive en A et se répartit à l'intérieur du corps par les trous m, n, a et b jusque dans les chambres E1 et E2. La pression est maintenue dans la chambre E2 par la perte de charge de à l'orifice ss. il s'exerce à ce moment sur le clapet une pression de fermeture dûe aux sections différen tielles So S 0 f = (So 52)p - - 53)p c'est-à-dire f = (53 -S2)p et le dbit s'écoule par ici l'orifice vers un réception basse pression (non raprCsentée). I1 n'y a ps s débit vers l'utilisa- tion. En se référant d la figure 3, en utilisation, on actionne le piston plongeur 4 qui passe de la position xl à 1 position x2 L'orifice n est ob+uré. La pression p est toujours mcin- tenue dans la chambre E1, elle chute instantanément dans la chambre E2. Du fait du petit volume mort il s'exerce à ce moment une force d'ouverture du clapet f = (S - S ) 0 3p Le clapet passe de la position z' à la position z et le fluide sous pression passe vers l'utilisation par D. Lors de le cessation de l'action sur le piston plongeur 4, celui-ci passe de x2en x1 par retour automatique mécanique, libérant l'espace n et 12 pression se rétablit dans la chambre E2. Le clapet mobile 5 reçoit une poussée dans le sens de la fermeture zz' égale à p(S1 - S ). Dès l'arrivée en contact 2 du clapet sur le siège, la force de fermeture devient P(53 - Le débit du fluide sous pression est donc interrompu quasi instantanément dès la cessation de l'action sur le piston plongeur. REVENDICATIONS - dispositif c'interruption de débit d'un fluide sous pression coinprenent un orifice d'arrivee du fluide sous pression, un orifice de déviation du bit comprenant un orifice de perte de charge réglable, un orifice d'utilisation sous pression débouchant sur un orifice central de section S0 recevant successivement - une pièce support d'organe de commande étanchée par rapport au corps, sur laquelle est monté de façon coulissante un organe de commande piston plongeur de section S2 étanche par rapport au corps. - Un clapet mobile de section au plus égale à coulissant dans ledit orifice central, étanché par rapport au corps et muni d'une queue de guide de section S1 telle que S2 50. Ce clapet cornporte une gorge circulaire dont la largeur est au maximum égale au diamètre dudit orifice d'arrivée plus la course du clapet, et des trous destinés à répartir le fluide aux deux extrémités du clapet. - Une pièce faisant fonction de siège de clapet comportant un orifice de passage du fluide ayant une section 53 telle que S1 Sg étanchée par rapport au corps. Ledit siège comporte des trous débouchant dans ledit orifice de section 53 et permettant 11 écoulement du fluide par ledit orifice d'utilisation. 2 - Emploi du dispositif selon la revendication i pour les pistolets de décapage ou de nettoyage fonctionnant sous pression élevée.