Brevet FR2033244A1 — publié le 19701204

L'invention concerne les dispositifs de soupape dans lesquels des soupapes qui s'ouvrent par la pression de l'agent de pression sont disposées dans un corps de soupape. La spécification d'invention allemande DAS 1 252 988 a proposé un dispositif 5 de soupape dans lequel deux"soupapes qui s'ouvrent par la pression d'écoulement et une vanne commandée à la main sont disposées concentriquement les unes par rapport aux autres, la partie extérieure constituant une vanne commandée à la main pourvue d'un obturateur en forme de pot, cependant que le ressort de fermeture d'une soupape de sûreté se trouve à son intérieur. Une soupape de remplissage 10 est disposée dans le fond de l'obturateur de la soupape de sûreté. "9 Cette soupape connue est établie de telle sorte que malgré la faible longueur du dispositif, les soupapes qu'il contient permettent de gonfler un objet sans dépasser une certaine pression. On peut dégonfler très simplement l'objet gonflé en commandant le dispositif à la main. L'une des soupapes agit comme soupape de 15 sûreté lorsque la pression monte pendant une période relativement longue, mais elle ne répond aux montées brèves de la pression que dans une mesure insignifiante et négligeable. Toutefois, ce dispositif de soupape connu comporte les inconvénients que, d'une part, il fonctionne différemment, dans les deux sens de l'écoulement et que, 20 d'autre part, les obturateurs des soupapes se meuvent sans amortissement parce qu'ils ne sont pas logés dans l'espace de haute pression pour les deux sens de l'écoulement. En outre, ce dispositif exige une connexion de retour en plus des autres et qui ne prend pas part aux changements du sens de l'écoulement. Par conséquent, un but de l'invention est d'offrir un dispositif de soupapes 25 du type mentionné plus haut, qui ne comporte que deux connexions, qui fonctionne dans les deux sens dans à peu près les mêmes conditions et où les obturateurs des soupapes sont amortis dans les deux sens de l'ouverture. Suivant l'invention, on l'obtient au moyen d'un clapet inverseur dont le corps fixe est disposé dans le conduit de l'agent de pression, de façon que 50 l'agent de pression s'écoule autour de ce corps. Ce corps contient un obturateur pourvu d'un perçage longitudinal, cet obturateur contrôlant le passage de l'agent de pression et étant mobile dans le sens longitudinal contre la force d'un ressort de fermeture. Un prolongement de cet obturateur, qui passe par le siège de la soupape, est guidé dans le corps du clapet inverseur et comporte l'un des sièges 35 du clapet inverseur. De préférence, le dispositif de soupape suivant l'invention est construit en deux pièces. Une pièce constitue le corps qui contient les sièges et les obturateurs des soupape,ces derniers étant en partie guidés dans les sièges. L'autre pièce est constituée par une pièce vissée qui contient l'organe de ressort. -40 II est avantageux, ensuite, que le conduit de l'agent de pression, dans 70 01192 2 2033244 lequel le dispositif ds soupape est monté, se croise, dans la zone de jonction entre la pièce vissée et la pièoe formant corps de soupape, avec un conduit transversal qui sert de sortie lorsque l'agent de pression entre par le premier conduit, et d'entrée lorsque le sens de l'écoulement est inversé. Afin d'obtenir une déflexion sûre de l'agent de pression d'un conduit dans l'autre, l'obturateur de la soupape.comporte une plaque de déflexion dans la zone du conduit transversal. La surface annulaire de cette plaque, faisant face au clapet inverseur, constitue la surface de déflexion suivant 1'invention. Il est avantageux que la surface de déflexion présente une gorge annulaire qui se raccorde avec la tige de l'obturateur de la soupape. De préférence, un manchon conique formant le siège de l'obturateur de la soupape,présente un pied muni d'une bride qui sert à fixer ce manchon dans le corps de soupape. Ce manchon vient en contact avec l'obturateur de la soupape dans la zone de la surface de déflexion de la plaque de déflexion. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le clapet inverseur comporte deux billes reliées par une pièce intermédiaire cylindrique. Ces billes ferment, soit le perçage longitudinal de l'obturateur de la soupape soit le perçage qui sert de passage dans .le corps de soupape, selon le sens de l'écoulement.• Pour obtenir un amortissement approprié dans les deux sens de l'ouverture, les billes du clapet inverseur présentent des encoches longitudinales. Les avantages obtenus par cette invention consistent en particulier en ce que des conditions presque pareilles régnent dans les deux sens de l'écoulement du fait que la surface de levée est placée dans un espace qui ne subit pas l'influence du courant. L'amortissement s'effectue toujours dans une chambre à haute pression, de sorte que lramortissement n'est pas mis en danger par l'air dissous qui se sépare de l'agent de pression. Le dispositif est d'une construction simple et de petite dimension, de sorte qu'on peut le monter à la manière d'un goû'on vissé. L'invention peut être réalisée de diverses manières. Une forme de réalisation est décrite plus en détail avec référence au dessin joint - qui représente un dispositif de soupape suivant l'invention, en coupe longitudinale. Le dispositif de soupape suivant l'invention comprend essentiellement un corps de soupape 1 dont la partie l.a, de préférence cylindrique, pénètre dans le conduit A de l'agent de pression, et dont la base l.b en forme de flasque repose sur un épaulement formé dans le conduit A. En même temps qu'on serre la.pièce 2, la bride qui forme le pied du manchon conique 3 est mise en place dans le corps 1. L'extrémité étroite de ce manchon sert de siège 4- à l'obturateur 5 qui est engagé dans l'ouverture. Au-dessus du manchon conique 3« l'obturateur 5 conforte une plaque de défle-xion dont la surface qui fait face ati manchon conique forme la surface de défie- 70 01192 2033244 3 xion effective 7. Afin d'augmenter la surface de levée, la plaque de déflexion présente une gorge annulaire 8 qui chevauche le siège de soupape 4. La forme de cette gorge annulaire 8 est telle que sa courbe se raccorde avec le contour de la tige de l'obturateur 5. 5 Une pièce de guidage 10 pourvue d'un perçage étage est montée sur le prolon gement 9 qui pénètre dans le corps. Le perçage 11, qui est du plus petit diamètre, présente un taraudage intérieur et sert à monter^la^gièce 10 sur le prolongement de l'obturateur 5. Le perçage 12, qui est du plus/diamètre, guide la pièce formant le e-lapet inverseur. 10 Le clapet inverseur 13 est constitué par deux billes 15, 15' réunies par une 9 . pièce intermédiaire cylindrique 14. Le siège de la bille 15 est foraé par l'épau-lensnt 16 du perçage étagé prévu dans la pièce de guidage cylindrique 10, et le siège de la bille 15', par un épaulement 17 dans le perçage 28 qui débouche dans le conduit A de l'agent de pression. 15 Un ressort de fermeture 22 prend appui entre une cuvette de ressort 24,assise sur l'obturateur 5,et une cuvette de ressort 25 assise sur le bout d'une vis de réglage 26 montée dans le dessus de la pièce 2. Au moyen de cette vis, on peut régler l'effort préalable appliqué à la soupape. Pour obtenir un amortissement de l'obturateur 5 de la soupape, les billes 20 15, 15' de l'obturateur du clapet inverseur 13 présentent des passages étroits 18, 18' fonnés par des entailles axiales.' ^ Le montage de la pièce 2 et, par conséquent, de toute la soupape, est rendu étanche vis-à-vis de l'extérieur au moyen d'un joint 27. Lorsque l'agent de pression arrive par le conduit A, l'obturateur du clapet 25 inverseur 13 est poussé vers le haut dans les chambres 20 et 21, où s'établit la même pression. La surface Reformée par le siège de soupape 4 au bout du manchon conique 3>effectue la levée. Lorsque la pression croissante surmonte la force de fermeture produite par le ressort de fermeture 22, l'agent de pression peut passer par la fente annulaire F^. Comme la pression statique en diminue 30 lorsque la vitesse augmente, la pression nécessaire pour soulever le ressort de fermeture 22 augmenterait aussi avec l'augmentation de la vitesse de l'agent de pression. Toutefois, cet effet est indésirable. Pour le compenser, l'agent de pression agit, en sortant de la chambre 21, sur la plaque de déflexion 6, en créant une force de réaction du fait de l'inversion de la direction du flux, de 35 sorte que la pression de soulèvement est à peu près indépendante du débit et qu'elle compense même les pertes au passage dans le conduit transversal B. Lorsque la pression s'établit dans le conduit transversal B, elle agit sur l'obturateur 13 du clapet inverseur en passant par les lumières 23 prévues dans la pièce 2 et par le perçage longitudinal 19 prévu dans l'obturateur 5 de la 40 soupape, pousse vers le bas l'obturateur du clapet inverseur et remplit la 70 01192 * 2033244 chambre 20. Comme la surface F^ déterminée par le diamètre intérieur du corps de soupape 1 est plus grande que la surface F^, la différence qui reste entre ces sur faces agit sur le ressort de fermeture 22 au point que l'obturateur 5 de la sou-5 pape se soulève lorsque l'équilibre entre la pression et la force a été dépassé et que le frottement de l'obturateur 5 sur le siège 4- formé sur le manchon conique 3 a été surmonté. L'agent de pression peut passer alors du conduit B dans le conduit A. Comme la force de réaction qui agit sur la plaque de déflexion 6 lorsque .le flux est dirigé de B vers A est plus petite que dans la direction de A vers B, 10 la pression statique établie dans la chambre 20 par les lumières 23 est aidée de telle sorte que la pression de soulèvement devient indépendante du débit dans la direction de B vers A aussi. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement 15 que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. 70 01192 2033244 REVENDICATIONS 1°) Dispositif de soupape- dans le corps duquel sont disposées des soupapes qui s'ouvrent par la pression d'un agent de pression, caractérisé par un clapet inverseur dont le corps fixe est disposé dans un conduit destiné à l'agent de 5 pression de telle sorte que l'agent de pression passe autour de ce corps fixe et par un obturateur de soupape qui contrôle le passage de l'agent cli- pression à travers le dispositif de soupape, qui est mobile dans le- sens longitudinal contre la force d'un ressort.de fermeture, qui est pourvu d'un perçage longitudinal et qui présente un prolongement qui passe par le siège de la soupape, qui est 10 guidé dans le corps fixe du clapet inverseur et qui offre un siège supérieur à • ce clapet. 2°) Dispositif de soupape tel que défini dans la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement de deux parties, l'une de ces parties étant formée par le corps de soupape qui contient le siège de la soupape et ceux 15 du clapet inverseur et les obturateurs de cette soupape et de ce clapet, lesquels sont guidés partiellement dans leurs sièges, cependant que l'autre partie est formée par une pièce vissée contenant le ressort et ses accessoires. 3°) Dispositif de soupape tel que défini dans les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit dans lequel il est disposé est traversé par un 20 conduit transversal dans la zone où la pièce vissée joint le corps de soupape. 4°) Dispositif de soupape tel que défini dans les revendications 1 et 2 et 3* caractérisé en ce que l'obturateur de la soupape comporte une plaque de déflexion dans la zone dudit canal transversal, la surface de cette plaque qui fait face • au clapet inverseur constituant la surface de déflexion effective. 25 5°) Dispositif de soupape toi que défini dans les revendications 1 et 2 et 3 I et 4, caractérisé en ce que la surface de déflexion présente une gorge annulaire qui agit sur l'agent de pression lequel, arrivant dans le corps de la soupape on venant soit du premier conduit ou du conduit transversal, est défléchi vers l'autre de ces deux conduits. 30 6°) Dispositif de soupape tel que défini dans les revendications 1 et 2 et 3 et 4, caractérisé en ce qu'un manchon conique qui forme le siège de l'obturateur de la soupape présente un pied muni d'une bride par laquelle ce manchon est serré dans le corps de l'a soupape, et que ce manchon vient-en contact avec ledit obturateur dans la zone de la surface de déflexion formée sur la plaque de déflexion 35 7°) Dispositif de soupape tel que défini dans la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur du clapet inverseur est constitué par deux billes réunies par une pièce intermédiaire cylindrique, ces billes fermant, soit le perçage longitudinal prévu dans l'obturateur de la soupape, ou un passage prévu dans le corps de la soupape, selon la direction du flux.