Brevet FR2458105A1 — publié le 19801226

La présente invention se rapporte à une valve de conditionnement pour appareils de réglage de la pression de gaz à commande par membranes étalonnées, soupapes d'arrêt de sécurité ou analogue. Ces genres d'appareils de réglage et de sécurité sont en général dotés d'une membrane étalonnée sur l'une des faces de laquelle agit la pression existante appelée à être contrôlée au moyen d'un ressort comparativement à une pression prédéterminée à obtenir. En cas de variations de pression, la membrane accomplit des mouvements correspondants. Pour que la membrane puisse se mouvoir librement, l'un des espaces qu'elle occupe communique avec l'air libre. Sans cette communication il se produirait un accroissement de la pression dans cet espace en cas d'un mouvement extrême de la membrane d'étalonnage, influençant à son tour l'exactitude de réglage de l'appareil enregistreur de la pression des gaz. Ce genre de membranes est d'une part soumis à une pression du système et d'autre part relié à l'atmosphère. Dans les appareils réglant la pression de gaz et les installations de sécurité il est prescrit qu'en cas d'avarie, par exemple à la suite de dommages subis par la membrane d'étalonnage des sorties de gaz dans l'ambiance dépassant une valeur déterminée, par exemple 30 litres par heure(30 l/hJsoit exclue. Toutefois, comme il ne peut être renoncé à conditonner l'es- pace au-dessus de la membrane, il a déjà été-proposé de prévoir dans le ressort de la valve de conditionnement une ouverture étranglable.Mais pour déterminer le diamètre de cet étrangleur, les normes en vigueur exigent qu'il puisse être fait face à n'importe quelle anomalie pouvant se produire. Comme perturbation la plus défavorable il est considéré l'hypothèse que la pression maxima admise se produise devant l'étrangleur. Ainsi dans un appareil à pression autorisé de 0,5 bar, l'étrangleur,- pour ne laisser passer qu'un débit limite de 30 l/h ne pourra avoir qu'un diamètre d'environ 0,2 mm.A part les difficultés d'exécution d'étrangleur à diamètre aussi faible, les mouvements régulateurs de la membrane d'étalonnage se trouvent fortement atténués. Il-est aussi connu de raccorder une valve de conditionnement munie d'un obturateur dont le fonctionnement est basé sur le principe du battement. Aussi longtemps que les gaz,en raison du fonctionnement du réglage et même en cas de membranes défectueuses se maintient dans les limites prédéterminées, la valve reste ouverte ,mais dès que ces limites sont atteintes, l'obturation se déplace vers le siège de la valve et ferme l'ouverture de passage. De telles valves de conditionnement ont cependant llin- convénient que l'ouverture risque de se fermer complètement même lors de mouvements de réglage normaux de la membrane. Ce mouvement, en persévérant, a comme effet inévitable d'augmenter la pression dans l'espace situé audessus de la membrane et d'influencer l'exactitude du réglage. La présente invention consiste en la création d'une valve de conditionnement qui d'une part n'entrave pas les mouvements régulateurs de la membrane de conditionnement et qui d'autre part assure qu'une quantité limitée de gaz c'est-à-dire pas' plus que 30 l/h, ne puisse s'échapper vers l'extérieur et qu'une obturation complète a lieu en cas de rupture de la membrane, Ce but est atteint en prévoyant une valve composée d'un organe actionnant la membrane et un obturateur par étranglement entre l'espace situé de part et d'autre de la membrane, pour servir de régulateur, la portion de l'espace orientée vers l'air libre comportant une ouverture d'évacuation dont le bord situé en face de la membrane sert de siège de soupape à l'organe régulateur. L'organe régulateur est maintenu ouvert au moyen d'un ressort. De cette manière il est assuré qu'à l'état de repos et dans les conditions normales du mouvement régulateur de la membrane de l'appareil ou du dispositif de sécurité, l'espace au-dessus de la membrane soit en communication avec l'atmosphère à travers l'obturation et l'organe régulateur ouvert. Lorsque, pour une raison quelconque, il se produit dans l'espace au-dessus de la membrane une surpression provoquant une sortie accrue de gaz, il se produit sous l'effet de l'obturation à la membrane de la valve de conditionnement une pression différentielle agissant sur la position ouverte du régulateur en provoquant un réglage du débit autorisé. De cette façon, seule une quantité prédéterminée de gaz peut s'introduire dans l'espace de la monture.La valeur de la pression différentielle limite à atteindre et avec celle-ci le débit limite de la valve de conditionnement est tributaire de la force exercée par un ressort. Cette force peut par exemple être régnée pour un maximum de débit d'air de 30 litres à l'heure. Ainsi lorsqu'il se produit dans l'espace au-dessus de la membrane une accumulation de pression pouvant se solder par un échappement de gaz au delà de la valeur limite prescrite, la régulation se met en action et seule la quantité limite permise de gaz peut passer. Lorsque par ailleurs, la pression dans l'espace au-dessus de la membrane de l'appareil régulateur ou du dispositif de sécurité diminue de façon que le débit devienne inférieur à la limite autorisée, la pression différentielle dans l'obturation de la valve de conditionnement diminue à son tour de sorte que l'organe de réglage est de nouveau complètement ouvert sous l'action du ressort. Cependant dès que la pression s'accroit fortement au-dessus de la membrane de l'appareil par suite de la rupture éventuelle de celle-ci, il se produit alors la fermeture complète du canal d'évacuation de la valve de conditionnement. La force nécessaire à cette obturation est obtenue en ce qu'au droit de ce canal au-dessus du joint de soupape agit la pression atmosphérique, mais qutau bord inférieur règne la pression s '-exerçant dans l'espace au-dessus de la membrane. Quant au reste de la surface de la membrane de la valve de conditionnement,la pression se trouve compensée, puis qu'à l'état fermé de l'organe régulateur, la pression est la même au-dessus et en-dessous de la membrane. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif deux formes d'exécutions préférées de I'objt de l'invention. Figure 1 montre en coupe verticale un appareil régulateur de pression de gaz comportant dans les espaces à ventiler contenant les membranes de celui-ci, et dans ceux de la soupape d'arrêt de sécurité, une valve de conditionnement, Figure 2 se rapporte à un diagramme illustrant le fonctionnement de la valve de conditionnement, Figure 3 a trait à une première forme d'exécution de cette valve à échelle amplifiée Figure 4 illustre, également à échelle amplifiée, une deuxième forme d'exécution d'une telle valve. La figure 1 montre un appareil régulateur de pression de gaz combiné avec une valve d'arrêt de sécurité lb. Ici, aussi bien l'espace à ventiler lc au-dessus de la membrane étalonnée ld de l'appareil régulateur de la pression de gaz 1, que l'espace à ventiler le au-dessus de la membrane étalonnée If de la valve d'arrêt de sécurité lb du dispositif de contrôle 13 sont munis chacun d'une valve de conditionnement 2. La figure 2 illustre le fonctionnement de la valve de conditionnement. Ici la ligne supérieure 2' se rapporte à la valve de conditionnememt 2, objet de l'invention. Quant à la ligne X, elle caractérise liattitude des valves de conditionnement connues. Il résulte de ce graphique ayant comme absisse les pressions p et comme ordonnée les débits q, les avantages suivants pour l'invention Après avoir atteint un certain débit limite(30 l/hl,ce débit demeure constant jusqu'à une pression de l'ordre de 0,5 bar. En cas de dépassement de cette pression, la valve de conditionnement se ferme. En ce qui concerne les valves de conditionnement connues, la fermeture a lieu, ainsi que l'atteste la ligne hachurée X dès le moment ou le débit limite est atteint. La figure 3 a trait à la valve de conditionnement dans ses détails. L'orifice de raccordement est désigné par 2a. Elle relie ltespace lc, respectivement le au-dessus de la membrane df, respectivement ld de l'appareil régulateur de pression du gaz. La valve de conditionnement comprend l'organe régulateur 5 avec l'obturation 7 disposé en face du canal de sortie 2b du bottier 9. La membrane 6, dans la forme d'exécution de la figure 3, est assujettie à un ressort 4. La membrane 6 détermine deux espaces 6a et 6b reliés par un canal de jonction 3acomportant un obturateur par étranglement 3. A l'état de repos, le passage entre l'obturateur 7 et le siège 2c est ouvert. Dans ce cas les espaces le respectivement ie au-dessus de la membrane communiquent avec l'atmosphère. Dans ces conditions la ventilation ou le balayage des espaces le et le au-dessus des membranes ld,respectivement 1f se trouvent assurés. En cas de mouvements régulateurs plus importants des membranes ld, respectivement lf, ou si pour d'autres raisons la pression dans les espaces lc, respectivement le devait s'accroitre, il se produirait par suite de la sortie de gaz et en raison de l'action de l'étrangleur 3, une pression différentielle dans les espaces 6a, respectivement 6b contenant les membranes avec comme effet que l'organe de fermeture 7 du régulateur 5 se rapproche du siège 2c de la valve.Il en résulterait m dosage ne laissant passer qu'une quantité déterminée de (gaz au maximum 30 l/h). Lorsque la quantité de gaz s'échappant diminue, la pression différentielle diminue également et l'organe de réglage 5 se trouve alors à nouveau ouvert sous l'action du ressort 4. Mais au cas ou les membranes lf, respectivement Id sont endommagées, une augmentation importante de la pression peut se produire dans les espaces le et le.Dès lors, le passage des gaz se trouve réduit par la régulation décrite à la valeur limite prédéterminée. Quand une pression de 0,5 bar est atteinte,la valve de conditionnement se ferme complètement. Au droit de la surface projetée de l'ouverture 2b,agit au-dessus du joint 7 de la valve la pres sipn atmosphérique alors qu'en dessous de ce joint, agit la pression qui s'est produite dans les espaces lc, respectivement le. La force de fermeture qui en résulte suffit à obturer complètement l'organe régulateur 7 lors d'une pression d'environ 0,5 bar. La figure 4 se rapporte à une forme d'exécution quelque peu différente de celle de la figure 3. Ici la membrane 10 est conçue de façon que sous l'effet de sa propre tension l'organe de réglage 5 se trouve à l'état complètement ouvert. Le ressort 4 tel qu'il est prévu dans la forme d'exécution de la figure 3 n'est plus nécessaire puisqu'il est remplacé par la force réactive propre de la membrane 10. En plus, dans cette forme d'exécution l'obturateur se trouve directement vulcanisé à la membrane rendant ainsi inutile l'adjonction d'un support spécial 8 nécessaire dans la forme d'exécution précédente. En plus dans la forme d'exécution de la figure 4, l'étrangleur 3b est directement monté sur la membrane. REVENDICATIONS 1. Valve de conditionnement pour appareils de réglage de la pression de gaz à commande par membranes étalonnées, soupapes d'arrêt de sécurité ou analogues, caractérisée en ce que cette valve se compose d'un organe régulateur 5 actionné par une membrane 6 et d'un étrangleur 3 reliant les espaces 6a, 6b de part et d'autre de cette membrane en vue d'une régulation, l'espace 6a orienté vers l'air libre accusant un canal d'évacuation 2b dont le bord 2c en face de la membrane 6 constitue le siège de soupape pour l'organe régulateur. 2. Valve de conditionnement suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane est assujettie à l'action d'un ressort. 3. Valve de conditionnement suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane accuse une propre tension. 4. Valve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'étrangleur 3 est inséré dans une conduite 3a reliant les espaces 6a,6b de part et d'autre de la membrane. 5. Valve de conditionnement suivant la revendication l , carac térisée en ce que l'étrangleur 3b est intégrée dans la membrane 10.