Brevet FR2009140A1 — publié le 19700130

C L'invention se rapporte aux soupapes du type "papillon" et vise à réaliser une soupape de faible encombrement qui, en position d'ouverture, offre à l'écoulement du liquide un passage libre de section maximale. 5 A cet effet, une soupape selon l'invention possède une plaque mobile coopérant avec un siège■pratiquement plan et constitué par une pièce annulaire à laquelle la plaque est réunie par une pièce de liaison pivotée d'une part à la pièce annulaire autour d'un premier axe voisin du plan du siège et 10 traversant à peu près centralement celui-ci, et d'autre part à la plaque autour d'un second axe parallèle au premier et qui, en position fermée, se trouve entre le premier axe et un premier bord de la plaque, de façon que l'ouverture du papillon soit provoquée par la liaison précitée, qui pivote d'abord 15 dans un certain sens et fait ainsi pivoter la plaque dans le même sens autour d'un second bord éloigné du premier, puis pivote dans le sens opposé autour -du second axe, obligeant ainsi le premier bord à se déplacer vers ou à travers le plan du siège, à mesure que la plaque se déplace vers une posi-20 tion perpendiculaire au plan du siège . Le siège peut être tronconique, mais il est de préférence constitué par un anneau plat. Dans un mode de réalisation, la pièce de liaison et le siège sont de part et d'autre de la plaque et, pendant le 25 mouvement initial d'ouverture, la pièce de liaison s'éloigne du plan du siège. Dans une variante, la pièce de liaison et le siège sont du même côté de la plaque, et pendant le mouvement d' ouverture initial, la pièce de liaison se rapproche du plan 30 du siège. Dans un mode d'exécution préféré, applicable à une soupape de retenue, un ressort monté entre la plaque et la pièce de liaison assure la fermeture en faisant pivoter la plaque par rapport à la liaison, autour du second axe pré-35 cité, dans un certain sens, jusqu'à ce que le second bord de la plaque rencontre la pièce annulaire et fasse pivoter la plaque dans le sens opposé autour de ce bord en faisant pivoter la pièce de liaison dans le meme sens autour du premier axe. 40 On peut imaginer diverses manières de mettre l'invention en 69 16736 2 2009140 oeuvre, mais on en décrit ci-après deux modes d'exécution avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une élévation d'un premier mode d'exécution d'une soupape de retenue vue de l'aval. montrant quatre étapes du fonctionnement, depuis la position fermée (figures 1 et 2) jusqu'à la position de pleine ouverture (figure 5). Les figures 6 à 9 sont des vues analogues aux figures 2 à 5 10 mais montrant une variante. Dans les exemples représentés, l'invention est appliquée à une soupape de retenue légère destinée, par exemple, à être montée dans un conduit de 75 nmi environ. Le papillon comprend une pièce aanulaire 10 munie d'un rebord annulaire plan 11 qu'on peut 15 fixer à une bride d'un conduit, un siège annulaire plan 12, et un rebord tubulaire 13. Avec le siège 12 coopère un di3que 15 en tôle d'acier mince découpée à la presse et présentant un bord renforcé 16 qui, en position fermée, repose à plat contre le siège 12 sur toute sa périphérie. En son centre, la plaque 15 20 est assujettie par un rivet 19 à une extrémité d'un support 17 à section en U dont les ailes sont percées à l'extrémité opposée de trous 18 pour recevoir un axe 20. L'axa 20^sert à pivoter la plaque 15 à une pièce de liaison 25 formée de deux portions comprenant chacune une extrémité intérieure 26 parallèle à l'aile 25 adjacente du support 17 et percée d'un trou par lequel passe l'axe 20, une portion.longitudinale 27 parallèle à cet axe, et une portion extérieure 28 parallèle à la portion;26, percée aussi d'un trou pour l'extrémité de l'axe 20, et comportant un prolon- . gement 29 (figure 1). Les.prolongements 29 sont pivotes par des 30 rivets 30 au rebord tubulaire 13 en des points diamétralement opposés. L'axe défini par les rivets 30 est parallèle à l'axe.20 qui' réunit le disque 15 à. la pièce 25. Lès prolongements 2.9 se terminent par des butées 31 qui limitent le mouvement de la pièce 25. . - , . 35 Un ressort de torsion formé par deux boudins 35 .entoure .1' axe 20 et possède une portion, centrale 36 qui prend appui sur le support 47 et deux-extrémités 3.7 qui prennent appui, sur ..les portions' 27 de la: pièce1 25;. 5 Les figures 2 à 5 sont des coupes par 2-2 de la figure 1 - "" Si l'on suppose, pour'faciliter la description, que ..la pla-40 que î 5 est "dans un plan vertical, que l.'axe 20 s,' été ad horizon-,. 69 16736 2009140 talement au-dessus de oe plan, et qu'on regarde l'appareil de façon que la plaque 15 s'ouvre vers la droite des figures 2 à 5, le fonctionnement est le suivant : Partant de la position fermée des figures 1 et 2, dans laquelle la plaque 15 repose contre 5 son siège 12, la pression du fluide tend à déplacer la plaque 15 vers la droite, tandis que le ressort 35 tend à la faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que son bord inférieur reste en contact avec le siège tandis que la pièce 25 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son 10 axe 30 comme le montre la figure 3. Quand la pièce 25 a tourné d'un certain angle, par exemple de 30°, les butées 31 rencontrent des portions adjacentes de la pièce 10 autour du siège 12, et empêchent la poursuite du pivotement. L'axe 20 se trouvant sensiblement au-dessus de la ligne 15 médiane de la plaque 15» la pression du liquide tend à faire pivoter cette plaque dans le sens inverse des aiguilles d'une montre contre l'action du ressort 35» et la plaque 15.continue donc son mouvement d'ouverture, mais en pivotant maintenant daas le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre autour de son 20 axe 20, comme indiqué figure 4. Ce mouvement peut se poursuivre jusqu'à ce que la plaque 15 occupe une position sensiblement parallèle à l'axe 20, comme indiqué figure 5. Le mouvement de fermeture est une simple inversion du mouvement d'ouverture, sous l'action du ressort 35. 25 On voit donc qu'une soupape selon l'invention est légère et peu encombrante et. qu'en position fermée elle ne dépasse pratiquement pas son siège, de sorte qu'on peut la boulonner aisément entre le3 brides de deux conduits adjacents. En position ouverte, la plaque 15, relativement mince, s'étend prati-30 quement dans le sens d'écoulement et la section de passage est pratiquement égale à la totalité de l'ouverture délimitée par le siège, c'est-à-dire très grande par rapport à la section du conduit. Bien qu'en position fermée, la plaque soit appliquée à plat contre son siège, elle s'écarte de celui-ci dans sa posi-35 tion de pleine, ouverture sans venir jamais toucher la paroi du conduit dans lequel on a monté le papillon. Dans le mode de réalisation des figures là 5, la pièce de liaison 25 et le siège 12 sont placés de part et d'autre de la plaque 15, celle-ci (puisqu'il s'agit d'une soupape de rete- 40 nue) est placée en aval du siège 12, et la pièce 25 est placée ' ■ r BAt) obv£^l 69 16736 4 2009140 en aval de la plaque 15. Dans la variante des figures 6 à 9» la pièce de liaison 25' et le siège 12* sont tous deux placés en . amont de la plaque 15'. On a donné respectivement aux pièces principales de cette variante les mêmes références que celles 5 des figures 1 à 5 mais en les affectant de l'indice "prime" (') et, comme le fonctionnement est seasiblement le même que dans le précédent exemple, il ne semble pas nécessaire de 1ê- décrire en détail. Dans chacun de ces exemples, on peut donner à la pièce de 10 liaison une longueur telle que le bord supérieur de la plaque traverse ou non le plan du siège (figures 4, 5 et 9) quand cette plaque atteint sa position de pleine ouverture. 5 69 16736 2009140 REVENDICATIONS 1. Soupape du type papillon caractérisé en ce qu'elle comprend une plaque mobile-15,15' coopérant avec un siège 12,12* pratiquement plan et constitué par une pièce annulaire 10,10' 5 à laquelle la plaque 15,15' est réunie par une pièce de liaison 25j25' pivotée d'une part à la pièce annulaire 10,10' autour d' un premier axe 20,20' voisin du plan du siège 12,12' et traversant à peu près centralement celui-ci, et d'autre part à la plaque 15,15' autour d'un second axe 30-30 30'-30' parallèle au 10 premier et qui, en position fermée, se trouve entre le premier axe 20,20' et un premier bord de la plaque 15,15', de façon que l'ouverture du papillon soit provoquée par la liaison précitée 25,25'» qui pivote d'abord dans un certain sens et fait ainsi pivoter la plaque dans le même sens autour d'un second bord 15 éloigné du premier, puis pivote dans le sens opposé autour du second axe 30-30 30'-30', obligeant ainsi le premier bord à se déplacer vers ou à travers le plan du siège 12,12', à mesure que la plaque 15»15' se déplace vers une position perpendiculaire au plan du siège 12,12'. 20 2. Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le siège 12 est un anneau plan. 3. Soupape suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la liaison 25 et le siège 12 sont de part et d'autre de la plaque 15 et que, pendant le mouvement initial 25 d'ouverture de la soupape, la pièce de liaison 25 s'éloigne du plan du siège 12. 4. Soupape suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce de liaison 25' et le siège 12' sont du même côté de la plaque 15* et que, pendant le mouvement 30 initial d'ouverture de la soupape, la pièce de liaison 25' se déplace vers le plan du siège 12'. 5. Soupape de retenue suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un ressort 35 qui réunit la plaque 15 et la pièce de liaison 25 et 35 assure la fermeture de la soupape en faisant pivoter la plaque 15 par rapport à la pièce de liaison 25» autour du second axe 30-30, dans un certain sens, jusqu'à ce que le second bord de la plaque rencontre la pièce annulaire 10, après quoi cette plaque 15 pivote dans le sens opposé autour du bord précité tandis 40 que la pièce de liaison 25 pivote autour du premier axe. 20**^ BAD