Brevet FR2415770A1 — publié le 19790824

La presente invention concerne les dispositifs appelés généralement réducteursdedébit, destinés limiter ou interrompre-un circi;iit de fluide des que le débit de ce dernier augmente- anormalement. L'invention perfectionne en particulier les réducteurs de débit qui utilisent une membrane ou une paroi mobile pour étrangler la section de passage du fluide lorsqu'elle est poussée par les actions dynamiques engendrées par l'augmentation du débit nominal. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de produire, lors de leur fermeture; un choc de la membrane contre le siège qui détermine la section de passage, le choc et la rapidité de la fermeture induisent une onde de pression dans le fluide qui provoque le phénomène dit coup de bélier. L'invention se propose de supprimer cet inconvénient en prévoyant des moyens amortisseurs pour limiter la vitesse de deplacement de la membrane ou de la paroi. L'invention perfectionne en outre ce type de réducteur en permettant de commander la position de la membrane par des actions autres que celles engen drées par le fluide afin de rétablir la circulation du fluide après qu'elle ait été interrompue et lorsque la pression en amont du réducteur pousse la membrane sur le siège ; ou de bloquer le dispositif en position ouverte dans les moments où sa fonction ne doit pas intervenir. Les figures 1 et 2 représentent vue en coupe, un exemple de reducteur de débit perfectionne selon l'invention. Sur la figure I le reducteur est en position ouverte, le fluide circule dans le dispositif selon la flèche C en empruntant le passage annulaire P détermine par l'orifice central de la pièce 1 et un siege 2, maintenu dans la partie centrale de la veine fluide par un ensemble de bras 3 liès a la bride 4 sur laquelle est raccordee la canalisation de sortie du fluide. Dans l'invention, la pièce 1 constitue un renforcement de la partie centrale de la membrane souple et élastique 5 réalisée en caoutchouc par exemple, dont la périphérie est immobilisée, dans l'exemple, entre les brides 4 et 6, cette dernière bride faisant partie avec la canalisation d'arrivée du fluide. Dans la suite de l'exposé, l'ensemble formé par les pièces 1 et 5 est appelé obturateur.En faisant abstraction des tiges 7 lièes a 1 on peut décrire le processus de fonctionnement d'un réducteur de débit connu; la fermeture du dispositif est provoquee par l'augmentation des actions dynamiques exercées par le fluF de lorsque la vitesse de ce dernier dépasse la valeur fixée par le débit nominal La pleine ouverture correspond a la position occupée par l'obturateur sur la figure 1 et la fermeture à la position représentée sur la figure 2. Si la pression du fluide en amont est maintenue après fermeture il n'est pas possible, dans les dispositifs connus de-retablirl'ouverture du réducteur, l'obturateur jouant le rôle de clapet.Dans les dispositifs connus, la fermeture s'effectue avec un rap prochement très rapide de l'obturateur vers le siège et ces deux pieces enthtnten contact très brutalement. Pour limiter le choc, l'invention prévoit un ensemble d'axortRsseurs hydrauliques dont les tiges de liaison 7 sont également répar- ties et fixées sur l'obturateur au niveau de la pièce de renfort 1 réalisé dans un métal résistant et incorrodable par le fluide, en bronze par exemple.Dans l'exemple non limitatif de l'invention représente sur les figures 1 et 2 chaque amortisseur est constitue par un piston 8, solidaire de la tige de liaison 7 et qui coulisse dans un cylindre fermé 9 dans lequel il détermine deux volt es 10 et 11 remplis d'un liquide pour applications hydrauliques. Un ensemble de joints non représentes, réalise les étanchéités au liquide hydraulique et isole le e- canisme du fluide canalisé par le réducteur. Les faces du piston 8 sont reliées par un canal 12, de petite section pour permettre la circulation d'un volute dans l'autre lorsque le piston se déplace dans le cylindre.Pour que les variations de volumes demeurent identiques de part et d'autre du piston ; ce dernier comporte une tige 13 de diamètre identique à celui de la tige de liaison 7.Lorsque le réducteur se ferme sous l'action du fluide, le liquide contenu dans les cavités 11 s'oppose à un déplacement rapide de l'obturateur par la perte dechar ge qui se manifeste par l'écoulement dans le canal 12, convenablement calibré pour limiter la vitesse du mouvement.Pour obtenir un effet amortisseur renforcé en fin de course, c'est a dire lorsque l'obturateur est proche du siège là ou les forces exercees par le fluide sont les plus grandes, le piston comporte une partie cylindrique 14 qui pénetre dans une cavité 15 ménagée dans l'extrémité du cylindre avec un jeu prévu pour que se manifeste un effet dash-pot important La combinaison prévue dans l'invention, entre l'amortissement rodera du au passage du fluide dans le canal 12 et celui important obtenu avec le dash-pot prE- sente l'avantage d'obtenir une réduction rapide de la plus grande partie du debit fluide, puis une prise de contact très ralentie evitant le choc entre l'ob- turateur et le siège. Dans l'invention, les tiges 13 sont utilisées pour manoeuvrer I 'ob- turateur par des moyens connus, non représentés sur les figures, par exemple des verins à vis ou hydrauliques. L'ouverture du réducteur est obtenue en exerçant une poussée selon F, figure 2 et la fermeture du réducteur est interdite par un verrouillage des tiges 13 dans la position representie sur la figure 1. REVENDICATIONS 1- Dispositif destiné à réduire ou arrêter un débit de fluide carac térisé par le fait que la membrane ou l'obturateur qui réalise la réduction ou l'arrêt du debit comporte un moyen destiné à réduire sa vitesse de déplacement et à éviter le choc avec le siege. 2- Dispositif selon revendication 1 caractérise par le fait que le moyen destiné a réduire la vitesse et a éviter le choc avec le siege est constitué par un ou plusieurs amortisseurs hydrauliques. 3- Dispositif selon revendication 2 caractérisé par le fait que l'amortisseur hydraulique est constitué par un piston qui se déplace dans un cylindre rempli de liquide hydraulique et fermé à ses extrémités. 4- Dispositif selon revendication 2 caractérisé par le fait que l'amortisseur comporte un dash-pot. 5- Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le moyeu destiné à réduire la vitesse de déplacement et a éviter le choc avec le siège réalise la combinaison d'un freinage qui agit pendant tout le déplacement de l'obturateur, dû a la perte de charge d'un liquide hydraulique qui s'écoule dans un canal calibré reliant deux volumes déterminés par un piston dans un cylindre et d'un effet dash-pot qui intervient en fin de course près de la fermeture. 6- Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que la partie centrale de la membrane est renforcée par une pièce métallique sur laquelle agissent par l'intermédiaire de tiges, les moyens destinés à réduire la vitesse de déplacement et a éviter le choc avec le siège. 7- Dispositif selon revendication 2 caractérisé par le fait qu'il peut être ouvert ou maintenu ouvert par la commande de a membrane ou de l'obturateur. 8- Dispositif selon revendication 7 caractérisé par le fait que la commande de la membrane ou de l'obturateur est réaliséepar une action extérieure sur des tiges solidaires des pistons et dont le diametre est egal à celui des tiges reliées a la partie renforcée de la membrane.