FR2576079A1

FR2576079A1 - Device for manoeuvring in an enclosure or appliance maintained under pressure

Info

Publication number: FR2576079A1
Application number: FR8500360A
Authority: FR
Inventors: Maurice Bruni
Original assignee: Air Liquide SA
Current assignee: Air Liquide SA
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1986-07-18
Also published as: FR2576079B1

Abstract

The present invention relates to a device for transmitting movement across the wall of a sealed pressurised enclosure, which applies more particularly to the control of movable valve, regulator, pressure- reducing and discharge members. This device is characterised in that the movable control member 9, 11 is integral with an intermediate rigid piece 12 which delimits on either side of itself, in conjunction with flexible deformable elements 16, 17, two capacities 14, 15 whose volume is variable as a function of the movement of the movable member 9, 11 and which communicate with one another via at least one hole 13 made right through the intermediate piece 12.

Description

La présente invention concerne un dispositif de transmission d'un mouvement à travers la paroi d'une enceinte étanche sous pression, applicable plus particulièrement à la commande des organes mobiles de vannes, régulateurs, manodetendeurs et déverseurs. The present invention relates to a device for transmitting a movement through the wall of a sealed pressure enclosure, applicable more particularly to the control of the movable members of valves, regulators, pressure regulators and overloaders.

La transmission d'un mouvement à travers la paroi d'une enceinte étanche sous pression est influencée par la pression régnant à l'intérieur de cette encein-te, pression qui s'oppose au déplacement ou au contraire favorise celui-ci. Par exemple, dans le cas d'une vanne, la tige de commande du clapet de cette vanne doit, lors de la fermeture de la vanne, vain-cre la force axiale s' exerçant sur la tige, à l'encontre du mouvement de fermeture, et qui provient de la pression régnant alors dans le corps de vanne. Si ce. The transmission of a movement through the wall of a sealed enclosure under pressure is influenced by the pressure prevailing inside this enclosure, the pressure which opposes the displacement or on the contrary promotes it. For example, in the case of a valve, the valve control rod of this valve must, upon closing the valve, vain-cre the axial force exerted on the rod, against the movement of closing, and which comes from the pressure then prevailing in the valve body. If this.

phénomène est négligeable lorsque la pression ne dépasse pas une dizaine de bars, 1 nécessite, lorsque la pression est beaucoup plus élevée, de 1 o r d r e de ou e 1 q u e s c e n t a i n e s de bars, de développer des efforts très importants pour réaliser la fermeture de la vanne.phenomenon is negligible when the pressure does not exceed ten bars, 1 requires, when the pressure is much higher, from 1 o r d of or e 1 q u e s c e n t a i n s of bars, to develop very significant efforts to close the valve.

Il en est de meme pour tous les régulateurs ou détendeurs/déverseurs dans lesquels il est indispensable de compenser la force élevée due à la pression par un ressort très important rendant ainsi très difficile une régulation précise. It is the same for all regulators or regulators / overloaders in which it is essential to compensate for the high force due to the pressure by a very large spring thus making precise regulation very difficult.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif de conception particulièrement simple permettant d'assurer le déplacement de l'organe de commande mobile soumis b la pression au moyen d'un effort très réduit. The present invention seeks to remedy these drawbacks by providing a device of particularly simple design making it possible to move the mobile control member subjected to the pressure by means of a very reduced force.

A cet effet ce dispositif de transmission d'un mouvement è travers la paroi d'une enceinte étanche sous pression, applicable plus particulièrement à la commande des organes mobiles de vannes, régulateurs, manodétendeurs et déverseurs, comportant un organe de commande mobile monté è coulissement axial dans l'enceinte en étant soumis à la pression régnant dans celle-ci, et un organe de manoeuvre sortant à l'extérieur de l'enceinte et agissant sur l'organe de commande mobile pour provoquer le déplacement axial de celui-ci, est caractérisé en ce que l'organe de commande mobile est solidaire d'une pièce rigide intermédiaire qui délimite de part et d'autre d'elle-même, conjointement avec des éléments souples et déformables prenant appui sur deux patois fixes opposées et sur les deux faces de la pièce intrmédiaire rigide, deux capacités de volumes variables en fonction du déplacement de l'organe mobile et qui communiquent entre elles par au moins un trou percé de part en part dans la pièce- intermédiaire, et en ce que l'organe de manoeuvre externe est accouplé a la pièce rigide intermédiaire pour provoquer un mouvement axial de celle-ci et par conséquent de l'organe de commande mobile. To this end, this device for transmitting a movement through the wall of a sealed pressure enclosure, applicable more particularly to the control of the movable members of valves, regulators, pressure regulators and overloaders, comprising a movable control member mounted to slide. axial in the enclosure while being subjected to the pressure prevailing therein, and an operating member exiting outside the enclosure and acting on the movable control member to cause the axial displacement thereof, is characterized in that the mobile control member is integral with a rigid intermediate piece which delimits on either side of itself, together with flexible and deformable elements bearing on two opposite fixed dials and on the two faces of the rigid intermediate piece, two capacities of variable volumes as a function of the movement of the movable member and which communicate with each other by at least one hole drilled right through in the piece- intermediate, and in that the external operating member is coupled to the rigid intermediate piece to cause an axial movement of the latter and consequently of the mobile control member.

Le dispositif de transmission de mouvement suivant l'invention offre l'avantage que la pression élevée régnant dans l'enceinte étanche s'exerce sur les deux faces de la pièce rigide intermédiaire, du fait que celle-ci est per Forée et ainsi les efforts engendrés par cette pression se contre-balancent. La manoeuvre de 1' organe de commande mobile n' exige donc. plus qu'un très faible effort ce qui permet d'alléger l'ensemble du dispositif de transmission de mouvement et d'augmenter sa durée de vie. The movement transmission device according to the invention offers the advantage that the high pressure prevailing in the sealed enclosure is exerted on both sides of the rigid intermediate piece, because it is drilled and thus the forces generated by this pressure counterbalance. The operation of one movable control member therefore does not require. more than a very low effort which makes it possible to lighten the entire movement transmission device and increase its service life.

On décrira ci-a-près,à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une vanne à soufflets utilisant un dispositif de transmission de mouvement suivant l'invention.Various embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is an axial sectional view of a bellows valve using a motion transmission device according to the invention.

La figure 2 est une vue en couDe axiale partielle d'une variante d'exécution. Figure 2 is a partial axial couDe view of an alternative embodiment.

Le dispositif de transmission de mouvement suivant l'invention qui est représenté sur la figure 1, est appliqué à une vanne comportant une embase 1 sur laquelle est fixé un corps 2 constitué de trois parties a savoir une virole inférieure 3 fixée sur embase 1, un couvercle supérieur 4 et une armature horizontale intermédiaire 5 fixée entre la virole 3 et le couvercle 4, plus particulièrement entre des brides périphériques de ceux-ci.L'embase 1 est percée de deux conduits à savoir un conduit d'entrée 5 relié h une source de fluide â haute pression (par exemple 2Qn bars) et un conduit de sortie 7 pouvant communiquer avec le précédent.Les deux conduits 6 et 7 débouchent dans la face supérieure de l'embase 1 et l'orifice interne du conduit 7 déli- mite un siège 8 pour un clapet mobile 9. Ce clapet mobile 9 est formé à l'extrémité d'une tige verticale 11, le clapet 9 et la tige 11 formant ensemble un organe de commande mobile à mouvement axial vertical. The movement transmission device according to the invention which is shown in Figure 1, is applied to a valve comprising a base 1 on which is fixed a body 2 consisting of three parts, namely a lower ferrule 3 fixed on base 1, a upper cover 4 and an intermediate horizontal frame 5 fixed between the ferrule 3 and the cover 4, more particularly between peripheral flanges thereof. The base 1 is pierced with two conduits, namely an inlet conduit 5 connected to a source of high pressure fluid (for example 2Qn bars) and an outlet conduit 7 which can communicate with the previous one. The two conduits 6 and 7 open into the upper face of the base 1 and the internal orifice of the conduit 7 mite a seat 8 for a movable valve 9. This movable valve 9 is formed at the end of a vertical rod 11, the valve 9 and the rod 11 together forming a mobile control member with vertical axial movement.

Suivant l'invention la tige verticale 11 est solidaire, à son extrémité supérieure, d'une plaque rigide intermédiaire 12 s'étendant horizontalement et percée d'un ou de plusieurs trous 13. Cette plaque rigide intermédiaire horizontale 12 délimite, respectivement au-dessus et en dessous d'elle, deux capacités 14, 15 de volumes variables, et ce conjointement avec des éléments souples déFormables respectifs 16, 17. Dans cette forme d'exécution de 1' inven- tion ces éléments souples et déformables 15, 17 sont oons- titués par des soufflets. Le soufflet supérieur 16 est fixé, à son extrémité supérieure, sous l'armature 5 et, à son extrémité inférieure, sur la fa-ce supérieure de la plaque rigide intermédiaire 12.Le soufflet inférieur 17 est, lui, fixé, à son extrémité supérieure, sous la plaque rigide intermédiaire 12 et, a son extrémité inférieure, sur la partie inférieure de la virole 3, autour de l'orifice formé dans la face supérieure de l'embase 1 par le conduit à haute pression 6. According to the invention the vertical rod 11 is secured, at its upper end, to an intermediate rigid plate 12 extending horizontally and pierced with one or more holes 13. This rigid intermediate horizontal plate 12 delimits, respectively above and below it, two capacities 14, 15 of variable volumes, and this together with respective flexible deformable elements 16, 17. In this embodiment of the invention these flexible and deformable elements 15, 17 are formed by bellows. The upper bellows 16 is fixed, at its upper end, under the frame 5 and, at its lower end, on the upper face of the intermediate rigid plate 12. The lower bellows 17 is, for its part, fixed at its end upper, under the intermediate rigid plate 12 and, at its lower end, on the lower part of the shell 3, around the orifice formed in the upper face of the base 1 by the high pressure conduit 6.

La plaque rigide intermédiaire 12 est par ailleurs solidaire, h sa partie oériphêrique, d'une pièce 18 en forme de chape dont les branches verticales 18a et 18b passent à travers des trous 19 prévus dans l'armature horizontale 5. The rigid intermediate plate 12 is also integral, at its peripheral part, with a piece 18 in the form of a yoke, the vertical branches 18a and 18b of which pass through holes 19 provided in the horizontal frame 5.

La pièce en forme de chape 18 comporte par tailleurs une âme horizontale supérieure 18c sur laquelle prend appui l'extré- mité inférieure d'une vis de manoeuvre axiale et verticale 21 vissée dans le couvercle 4 du corps 2 de la vanne.The yoke-shaped part 18 comprises, by cutters, an upper horizontal core 18c on which the lower end of an axial and vertical operating screw 21 is screwed, screwed into the cover 4 of the body 2 of the valve.

Du fait que la plaque rigide -intermédiaire 12 est percée des trous 13, les pressions régnant dans les deux capacités. supérieure 14 et inférieure 15 sont toujours égales. Autrement dit la plaque rigide intermédiaire 12 qui est solidaire de 1' organe de commande mobile 9, 11, est soumise, sur ses faces supérieure et inférieure, è des efforts axiaux qui se contre-balancent. Par conséquent lorsque la vanne ouverte doit être refermée, il suffit d'exercer un effort axial très faible vers le bas, au moyen de la vis de manoeuvre 21 entratnée en rotation, pour provoquer un déplacement de l'ensemble de l'équipage mobile constitué par la pièce 18 en forme de chape, la pièce rigide intermédiaire 12, la tige 11 et le clapet 9, ce dernier se déplaçant alors en direction de son siège 8. En fait lors de la manoeuvre de fermeture de la vanne, l'effort de translation de l'équipage mobile ne dépend que de la différence entre l'effort dû à la compression du soufflet inférieur 17 et l'effort de décompression du soufflet supérieur 16, ces efforts étant équivalents pour de faibles déplacements. Because the rigid-intermediate plate 12 is pierced with holes 13, the pressures prevailing in the two capacities. upper 14 and lower 15 are always equal. In other words, the rigid intermediate plate 12 which is integral with the movable control member 9, 11, is subjected, on its upper and lower faces, to axial forces which counterbalance each other. Consequently, when the open valve must be closed, it suffices to exert a very low axial force downwards, by means of the operating screw 21 driven in rotation, to cause a displacement of the whole of the mobile assembly constituted by the piece 18 in the form of a yoke, the rigid intermediate piece 12, the rod 11 and the valve 9, the latter then moving in the direction of its seat 8. In fact during the valve closing operation, the force translation of the moving assembly depends only on the difference between the force due to the compression of the lower bellows 17 and the decompression force of the upper bellows 16, these forces being equivalent for small displacements.

Dans la variante d'exécution illuXstrJe sur la figure 2, les iceux caoacitas supérieure l et infieure 15, qui sont situées de part et d'autre de la plaque rigide intermédiaire perforée 12, sont délimitées par des membranes respectives 22, 23 qui sont perforées, dans leurs parties centrales, de trous disposés en regard des trous 13 prévus dans la pièce rigide intermédiaire 12. In the variant illuXstrJe in FIG. 2, the upper and lower caoacitas icons 15, which are located on either side of the perforated intermediate rigid plate 12, are delimited by respective membranes 22, 23 which are perforated , in their central parts, holes arranged opposite the holes 13 provided in the rigid intermediate piece 12.

Claims

1.- Device for transmitting a movement through the wall of a pressure-tight enclosure, applicable more particularly to the control of mobile members of valves, regulators, pressure regulators and overloaders, comprising a mobile control member mounted for axial sliding in the enclosure being subjected to the pressure prevailing therein, and an operating member exiting outside the enclosure and acting on the movable control member to cause the axial displacement thereof, characterized in that that the movable control member (9,11) is integral with an intermediate rigid piece (12) which delimits on either side of itself, together with flexible and deformable elements (16,17), bearing on two opposite fixed walls and on both sides the rigid intermediate piece (12), two capacities ~ 1,151 of volumes vaiab1es depending lu -leptacement of the movable member (9,11) and which communicate with each other by at minus a hole (13) drilled right through in the intermediate piece (12), and in that the external operating member (21) is coupled to the rigid intermediate piece (12) to cause an axial movement of the latter and consequently of the member mobile control unit (9,11).

2.- Device according to claim 1 characterized in that the rigid intermediate piece (12) is integral with parallel branches (18a, 18b) passing through holes (19) provided in a plate (5) serving to support one flexible and deformable elements (Zjl,, these two branches (18a, 18b) being connected by a core (18c) on which the operating member (21) acts.

3.- Device according to any one of the preceding claims characterized in that the flexible and deformable elements consist of bellows (16,17).

4.- Device according to any one of claims 1 and 2 characterized in that the flexible and deformable elements consist of membranes (22,23) pierced with holes arranged opposite the holes (13) of the rigid intermediate piece ( 12).