Brevet FR2535435A1 — publié le 19840504

La présente invention se rapporte à une valve d'arrêt à commande hydraulique, en particulier pour la sécurité en cas de rupture de tuyauteries, qui comprend un piston de commande creux présentant des orifices de circulation axialement espacés qui est logé à glissement axial dans un corps de valve, qui surveille la communication entre deux perçages transversaux espacés axialement entre eux dans ledit corps de valve et sur lequel une pression de commande agit, pour le déplacer axialement à l'encontre de la force d'un ressort, et qui comprend un obturateur presentant une valve de non-retour et s'ouvrant dans la même direction que le piston de commande. Dans une valve d'arrêt connue du type ci-dessus, la circulation est interrompue dans les deux directions lorsque le piston de commande est dans sa position de fermeture. L'obturateur de la valve de non-retour est monté sur le piston de commande et coopère avec un siège prévu sur le corps de la valve. Pour ouvrir la valve de non-retour, le piston de commande doit aussi être déplacé, à l'encontre de la force du ressort agissant sur lui et a l'encontre de la pression de charge, ce qui nécessite un piston de précommande dont le diamètre est un multiple de celui du piston de commande. Etant donné que la valve de non-retour doit pour s' ouvrir surmonter une force importante, il en résulte, dans la région de son siège, une grande perte de pression qui est encore augmentée par les orifices calibres du piston de commande que le fluide sous pression doit traverser lorsque la valve de non-retour est ouverte (GB-PS 1 431 641). La présente invention s'est fixé pour but d'apporter une valve d'arrêt dans laquelle, lorsque le piston de commande est fermé, le fluide ne peut passer que dans une seule direction. Ce but est atteint selon l'invention en ce que la valve de non-retour est disposée, dans le piston de commande, entre le- perçage couvert par le corps de la valve, qui lors du déplacement du piston de commande s'ouvre le premier, et un perçage de circulation relie avec l'autre perçage transversal dans la position de fermeture du piston de commande, et en ce qu'il s'ouvre en direction de l'orifice relié à l'autre per ça3e transversal, et en ce que l'obturateur de la valve de non-retour comporte son propre ressort de fermeture. Par suite de la présence du percage de circulation supplémentaire qui, dans la position de fermeture du piston de commande, relie le perçage transversal relie à l'utilisation avec 1 1intérieur du piston de commande, et par suite de la présence d'une valve de non-retour entre ce per çage et les perçages de circulation restants, le fluide peut traverser le piston de commande quand il est dans sa position de fermeture, dans la direction d'ouverture de la valve de non-retour. Le piston de commande peut être précommandé indépendamment de la position de l'obturateur de la valve de non-retour, ce pour quci il suffit de surmonter la force du ressort de commande, car l'espace recevant le ressort de commande peut être relié avec le réservoir.Ainsi, le piston de commande lui-même peut être chargé par le fluide sous pression utilisé pour la commande. A l'ouverture de la valve de non-retour, il suffit simplement de surpasser la force du ressort de rappel de celui-ci. Les orifices d'étranglement du piston de commande ne sont pas concernés par le passage du fluide sous pression à travers la valve de non-retour. On connaît aussi une valve dans laquelle l'enveloppe cylindrique d'une valve de non-retour présente, à son extrémité voisine de l'organe de fermeture ou de l'obtura- teur une forme conique, cette valve etant vissée dans une section de tube et pouvant dans celle-ci, être réglee dans le sens longitudinal afin d'établir des sections de circulation différentes entre le corps de la valve et un siège prevu à l'inte- rieur de la section de tuyau. Le corps de la valve ne peut être régle à l'intérieur de la section de tuyau que quand la valve a été démontée.Cette valve connue n'est pas adaptée à faire fonction de sécurité contre les ruptures de tuyauteries, car elle ne présente ni un ressort de commande, ni un organe de réglage fixe pouvant être influencé par le fluide sous pression pendant le foctionnement (S-PS 3 605 808). Dans une valve destinée à une chaudière de chauffage, il est connu de guider l'obturateur au moyen d'une tige dans une vis de support creuse vissée (DE-GM 1 880 079). D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inventin ressortiront de la description qui va suivre enréférence aux figures 1 et 2 qui sont des coupes longitudinales schématiques à travers deux exemples de réalisation de cellesci concernant deux valves d'arrêt à commande hydraulique -ser- vant de sécurité contre les ruptures de tuyauteries. Le corps 1 d'une valve présente un perçage longitudinal étage 2 dans lequel est logé à glissement axial un piston de commande creux 3 pourvu d'un trou borgne. Du coté gauche, sur la figure, le perçage 2 comporte une vis 4 pour le raccordement à un conduit de commande. Dans le côté droit, selon la figure, une' vis de fermeture 5 est vissée dans la partie agrandie du perçage 2, vis dans laquelle est, de son côté, vissée une butée 6 qui est bloquée par un contreécrou 7. Entre la vis de fermeture 5 et une cuvette 8 est comprimé un ressort de commande 9. La cuvette 8 prend appui sur une partie spherique d'une vis 10 dont le côté opposé vissé dans le piston de commande 3. Dans l'enveloppe du piston de commande 3 sont formés, avec un-certain décalage longitudinal mutuel, des orifices de circulation 11 et 12. Du côte des orifices 11 voisins des orifices 12 a éte formé, à l'intérieur dupiston de commande 3, un siège de valve. A la suite de celui-ci on a formé, sur le côté voisin des orifices 11, trois rangées d'orifices de circulation 14, 15 et 16, dont ceux voisins du siège 13 ont respectivement un plus petit diamètre que les orifices voisins des orifices de circulation 11. Avec le siège 13 du piston de commande 3 coopère la partie 17 d'un obturateur 18 dont la tige peut coulisser axialement dans la vis creuse 10. Entre le fond de la vis 10 et l'obturateur 18 est interposé un ressort 19 qui sollicite l'obturateur à rester appliquer sur le siège 13 du piston de commande 3. Dans la position de fermeture du piston de commande 3, représentée sur la figure 1, les orifices de circulation 11 sont situés à proximité d'un canal annulaire 20 et les orifices 12 sont à proximité d'un autre canal annulaire 21, tandis que les orifices de circulation 14 à 16 sont fermés. Le canal annulaire 20 est relié à un perçage 22 qui, au moyen d'un appareil de commande non représenté, peut être sélective- ment relié à une source de fluide sous pression ou à un réservoir. Le canal annulaire 21 est relié à un perçage 23 lequel communique avec un cylindre de travail, non représenté. De préférence, le corps 1 de la valve est fixe directement sur l'enveloppe du cylindre de travail non représentée. Le corps 1 de la valve contient encore une valve de limitation de pression 24 qui est logée dans un per çage 25 débouchant dans le perçage 23 et stetendant parallèlement au perçage longitudinal 2. La valve de limitation de pression 24 possède un siège rapport 26 qui est visse dans le corps de valve 1 et dans lequel un obturateur 27 est monté à deplacement axial avec un certain jeu faisant fonction de point d'étranglement, ledit obturateur étant guidé par une partie présentant un trou borgne et s'avançant dans le perçage 23. Entre l'obturateur 27 et une vis de fermeture vissée dans le corps 1 est tendu un ressort 29 qui sollicite l'obturateur 27 contre son siège. L'espace recevant le ressort de commande 9 est relié, par un perçage 30 avec 1 'espace recevant le ressort 29 lequel est relie par un perçage 31 avec le réservoir. Lorsque le perçage 22 est relié à la source de fluide sous pression, le fluide sous pression circule par le canal annulaire 20, les perçages de circulation 11, l'intérieur du piston de commande 13, en levant l'obturateur 18, et passe par les orifices 12 et le perçage 23 vers le cylindre de travail. Lorsque la pression depasse une certaine limite dans le per çage 23, la soupape de limitation de pression 24 s'ouvre et relie le perçage 23 avec le reservoir dès et tant que la surpression persiste. Lorsqu'on relie le perçage 22 avec le reservoir, le passage du fluide sous pression à travers le piston de commande 3 est fermé par l'obturateur 18 qui est tenu sur son siège 13 par la pression régnant dans le cylindre de travail. En appliquant selectivement le fluide sous pression sur la face frontale du piston de commande 3 tournée ver-s la vis de raccordement 4, le piston de commande 3 peut être commandé de manière à relier successivement ses perçages 14, 15 et 16 ou bien les perçages 14 et 15 successivement ou encore le perçage de circulation 16 seul avec le canal annulaire 21. Pendant ces mouvements du piston de commande 3, les perçages de circulation 11 restent constamment en liaison avec le canal annulaire 20. Quand le piston de commande 3 a enté actionné, le fluide sous pression du cylindre de travail peut refluer dans le réservoir. Dans le second exemple de réalisation, représente sur lia figure 2, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références, tandis qu'aux références des composants modifiés on a ajouté une lettre minuscule. Le second exemple de réalisation comporte, en plus, parallèlement au piston de commande 3, un piston de commande 32 qui est relie, par un canal 33, avec la vis de raccordement 4. Sur la partie 28a de la valve de limitation de pression 24a recevant l'obturateur 27 est monté à glissement axial un obturateur en forme de manchon 34. Le fond de l'obturateur 34 présente un siège pour un organe de precommande sphérique 35. Un ressort 36 est interpose entre la partie 28a et un obturateur 37 qui prend appui contre l'organe de précommande 35. Entre l'organe 35 et le piston de commande 32 est interpose un poussoir 36 monté dans l'enveloppe la, et qui a pour fonction d'actionner l'organe de precommande 35. Pour recevoir l'obturateur 34, le perçage 23a est coudé et comporte une partie coaxiale au perçage longitudinal 25a et qui est relie à celui-ci, cette partie recevant l'obturateur 34 et la partie 28a. L'obturateur 34, qui est actionne en mime temps que le piston de commande ?, a pour effet, dans la position de fermeture du piston de commande 3, de fermer de maniere étanche au; fluides le perçage 23a, de sorte que dans la position de fermeture représentée dudit piston de commande, le fluide sous pression ne peut pas passer du cylindre de travail au reservoir entre le piston de commande 3 et le corps 1 de la valve. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être decrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Valve d'arrêt à commande hydraulique, en particuli-er pour la sécurité en cas de rupture de tuyauteries, qui comprend un piston de commande creux (3) présentant des orifices d circulation axialement espaces (11 a 16) qui est logé a glissement axial dans un corps de valve, qui surveille la communication entre deux perçages transversaux (22, 23) espacés axialement entre eux dans ledit corps de valve et sur lequel une pression de commande agit, pour le déplacer axialement à l'encontre de la force d'un ressort (9), et qui comprend un obturateur présentant une valve de nonretour (13, 17, 19) et s'ouvrant dans la même direction que le piston de commande, caractérisée en ce que la valve de non retour est disposée, dans le piston de commande, entre le perçage (14) couvert par le corps de la valve, qui lors du déplacement du piston de commande s'ouvre le premier, et un perçage de circulation relié avec l'autre perçage transversal dans la position de fermeture du piston de commande, et en ce qu'il s'ouvre en direction de l'orifice relié à l'autre per çage transversal (23), et en ce que l'obturateur de la valve de non-retour comporte son propre ressort de fermeture (19j. 2"- Valve d'arrêt selon la revendication 1, caractérisée en ce que la valve de non-retour (13, 18, 19) comporte un siège (13) disposé à I'intérieur du piston de commande (3), avec lequel coopère un obturateur en forme de champignon (18), dont la tige est guidée, du côte opposé au siège, dans une vis vissée dans la face frontale du piston de commande,.cependant qu'un ressort de fermeture (19) est interposé entre la base de celle-ci et la face frontale de l'obturateur. 30 Valve d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, dans la direction de circulation vers une valve de non-retour (13, 17, 19) présentant un siege (13), est montee, à l'extérieur du piston de commande (3), une seconde valve de non-retour (34) présentant un siège, qui peut être actionnée par un second piston de commande (32) exposé à la même pression de commande que le premier piston (3). 4"- Valve d'arrêt selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort de commande (9) du piston de commande (3) est logé dans un espace pouvant être relié à un réservoir.