Brevet FR2049065A1 — publié le 19710326

-1- 2049065 70 12571 La présente Invention concerne des soupapes et plus précisément un clapet de retenue utilisé pour le mélange de l'eau et de l'anhydride carbonique, par exemple dans une machine distributrice de boissons. - un nouveau clapet de retenue perfectionné pour mélanger deux liquides, deux gaz, ou un liquide et un gaz ; - un clapet de retenue destiné à empêcher l'anhydride carbonique sous pression de s'écouler en sens inverse vers la source 10 d'eau dans un système mélangeur ; - un évent destiné à fonctionner eh cas de défaillance d'une partie de l'élément de retenue du clapet ; - un clapet qui est de construction simple tout en étant de fonctionnement durable et sûr et qui est aussi facile à fabri- 15 quer et à monter, ainsi que peu coûteux. On décrira l'invention ci-après en se référant en particulier au mélange de l'anhydride carbonique et de l'eau,et il est bien entendu qu'on peut mélanger d'autres liquides ou gaz î dans des cas particuliers,on peut utiliser d'autreRatières de construcr 20 tion qui sont compatibles avec le liquide ou le gaz. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin aïlnexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. 25 Sur ce dessin : la figure 1 est un schéma de principe de l'installation de mélange ; la figure 2 est une coupe axiale partielle du clapet d'e retenue de l'invention, en position normale fermée soumise à 30 la contre-pression de CO2 ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, montrant la phase dans laquelle l'eau sous pression surmonte l'action du clapet de retenue pour s'écouler normalement en vue d'un mélange ; 35 la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 montrant le clapet en position de retenue dans des conditions anormales conduisant à une défaillance partielle de l'élément de ' 5 la présente invention a notamment pour objet : ro 12571 ' 2049065 retenue ; et la figure 5 est une coupe axiale partielle du clapet suivant la ligne brisée 5-5 de la figure 2. En se référant au dessin, on a représenté sur la figure 1 5 une canalisation d'alimentation en eau 10 dans laquelle se trouve une pompe 12 et un clapet de retenue 14. En aval du clapet 14, la conduite d'eau se termine par un ajutage de pulvérisation 15 débouchant dans un réservoir 16 de saturation en gaz carbonique. L'eau saturée est évacuée par une conduite 17 se prolongeant • 10 jusqu'au-dessous du niveau 18 du liquide contenu dans le réservoir 16, tandis que l'anhydride carbonique est admis dans le réservoir par une conduite 19» au-dessus du niveau du liquide, lins une communication est établie entre la conduite 19 d'alimentation en anhydride carbonique et le côté aval du clapet 14. Le niveau 15 18 du liquide contenu dans le réservoir 16 est déterminé"par"un interrupteur 20 commandé par un flotteur 22. situé dans le réservoir 16. Comme indiqué schématiquement, l'interrupteur 20 commande un circuit électrique d'un moteur d'entraînement de la pompe 12. 20 En se référant à la figure 2, le clapet 14 comporte un cor principal 24? sous la forme d'un écrou hexagonal creux:, présentant une partie d'extrémité cylindrique de plus petit diamètre 26, dans laquelle est ménagé un alésage taraudé axial 28 destiné à être fixé sur un tronçon de conduite 30 de la canalisation 10. 25 Pour la disposition des autres pièces du clapet, l'écrou 24 en forme de cuvette présente un alésage principal 32 comportant dans sa partie médiane trois alésages échelonnés de section droite décroissante définissant des épauïements 3"4, 36 et 38- Un diaphragme en caoutchouc 40 s'appuie contre l'épaulement interne 38 30 et présente une série d'orifices 42 formant une série circulaire. . Un obturateur 44» .s'appuyant contre l'épaulement 36, vient en contact étanche avec un rebord périphérique du diaphragme 40. Du côté amont, 1' obturateur 44 présente un "bossage axial 46 relié à une nervure radiale 48, le bossage présentant un . alésage axial 50 35 communiquant avec un alésage radial 52 de la nervure 48. L'alésage 52 est relie à l'atmosphère par une chambre annulaire 54 for ■:-tr ' . mée par l'écartement périphérique de l'obturateur. 44 et de la pa- -- - f.- BADORlêiNAt \ COPY fk» _ 70 M 2571 2049065 roi interne do l'norou 24 el; par un aldaa/'ic raflia.1 ljC> do ce dernier.- Une nprvuro. cirnijT.-ilro 'i'î forme'a r.ur la l'af.f: nmoril. do I ' oh l.u m l.cii r* AA ;:'t')l.t:nd vc; j--: ; .1 ' ux U'ricur ;j u.".qu ' au 4(> ou presque jusqu'à ce dernier et forme un siège pour le rebord pori-5 phérique ou jupe d'un second diaphragme en caoutchouc 60 qui est maintenu en position en étant emboîté dans la partie creuse d'un rebord ou jupe périphérique interne 62 d'un raccord 64 présentant nn chanfrein 66 et une partie filetée 68 pour retenir un tronçon " de tube évasé 70 de la canalisation 10. Le raccord 64 est maintenu 10 en place dans l'écrou 24 par une bague à ressort fendue71. Comme le diaphragme 40, le diaphragme 60 présente une série annulaire d'orifices 72 qui sont fermés par le contact du diaphragme avec le fond de la cuvette interne du raccord 64, mais qui sont destinés à communiquer avec l'espace annulaire formé autour du-bossage 46 15 du côté amont de l'obturateur 44. Comme on le voit sur la figure 5, cette communication se prolonge par un alésage 74 de l'obtura— "• teur 44, qui est décalé par rapport à l'axe de ce dernier, et cette communication s1 établit également par les orifices 42 du dia- . phragme 40 pour permettre l'écoulement en aval de l'eau vers le 20 point de mélange. En pratique,la pression de l'eau peut être de 12,6 bars et la pression antagoniste de CO2 peut être de 4,9 à 10r5 bars. Lorsque la pression de l'eau est réduite au-dessous de celle de l'anhydride carbonique, les pièces du clapet sont dans la position représentée sur la figure 2, sur laquelle le diaphragme 40 25 s'appuie contre la.surface aval de l'obturateur 44, en fermant .ainsi les orifices 42 et en empêchant l'écoulement de CO2 en amont dans la conduite d'eau. Dans ce~cas, l'autre diaphragme 60 est poussé contre le bossage axial 46, en empêchant ainsi l'eau de passer de la conduite d'alimentation dans l'alésage axial 50. 30 La figure 3 montre le cas où la pression de l'eau dépasse celle de l'anhydride carbonique. La zone intermédiaire du diaphragme 60 est déformée en aval dans la partie creuse de la ner- r vure 58 et, comme indiqué par- les flèches, l'eau passe par les orifices 72 du diaphragme 60, par l'orifice 74 de l'obturateur 35 44, par les orifices 42 du diaphragme 40 et, ainsi, dans la conduite 30 et jusqu'à la jonction.avec l'anhydride carbonique. 'La figure 4 montre le cas où la pression de l'anhydride • - - " * ; £» •. * . "'i COPY 70 12571 2049065 carbonique dépasse celle de l'eau et le diaphragme 40 subit une défaillance, comme lorsqu'une particule de matière étrangère 76 se loge derrière lui, la pression du gaz agissant tout d'abord sur le diaphragme 60, en assurant l'étanchéité aux gaz par pression 5 du diaphragme contre le raccord 64 et en provoquant en même temps le bombement du diaphragme en amont. Ceci découvre l'alésage axial 50,et le gaz est évacué dans l'atmosphère par cet alésage, par le passage 52 l'orifice 56. C'est ce qui se produit si, pour une raison quelconque, l'anhydride carbonique parvient à 10 s'échapper par le clapet de retenue. Ainsi, la présente invention concerne un clapet qui,tout en permettant l'écoulement de l'eau vers une position de mélange, exerce également une action de retenue qui s'effectue aisément et de manière sûre en établissant une communication avec l'atmos-15 phère en cas de. mauvais fonctionnement de l'élément de retenue. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. BAD ORIGINAL 70 12571 "5" 2049065 - REVENDICATIONS -1. Clapet de retenue à utiliser dans une...conduite (l'alimentation d'un système mélangeur, clapet caractérisé en ce qu'il comporte un corps creux, un obturateur dans le corps, un diaphrag-5 me en matière caoutchouteuse fixé de manière étanche à sa périphérie de chaque côté de l'obturateur, chacun des diaphragmes présentant une série d'orifices le traversant de part en part et l'obturateur présentant un alésage communiquant avec lesdits orifices. 10 2. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément dans le corps du côté amont de l'obturateur qui présente une surface plane pour fermer les orifices du diaphragme adjacent. 3. Clapet selon la revendication 2, caractérisé en ce ' 15 que l'obturateur présente une surface plane de son côté aval pour fermer les orifices du diaphragme adjacent en réponse à une pression exercée vers l'amont. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3* caractérisé en ce que ledit élément est constitué par un élément de retenue 20 du diaphragme adjacent et en ce qu'il comporte un organe de maintien de l'élément de retenue. 5. Clapet selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de retenue est en forme de cuvette dans laquelle le diaphragme adjacent est emboîté, et en ce que l'élément de retenue 25 présente une partie externe audit corps, qui est destinée à être reliée à la conduite d'alimentation. 6. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur présente un passage annulaire du -côté amont qui est destiné à recevoir une partie annulaire du diaphragme adjacent 30 lorsqu'il est soumis à une flexion,et en ce que les orifices tra-• versant le diaphragme adjacent de part en part se trouvent près du bord externe de ladite partie. 7. Clapet selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps présente un orifice communiquant avec l'atmosphère,et en 35 ce que l'obturateur présente un passage communiquant avec ledit orifice par le côté amont de l'obturateur près de son axe. 8. Clapet selon la revendication 7, caractérisé en ce que 70 "12571 2049065 l'obturateur présente un bossage axial et une nervure radiale dans laquelle ledit passage est ménagé. 9- Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps présente un orifice communiquant avec l'atmosphère et en 5 ce que le clapet présente un passage communiquant avec ledit orifice par le côté amont du clapet près de son axe. 10. Clapet selon la revendication 3, caractérisé en ce que l1obturâteur présente un bossage axial et une nervure radiale dans laquelle ledit passage est ménagé. 10 11. Dispositif de retenue caractérisé en ce qu'il comporte un corps creux, un obturateur s'étendant en "travers de l'intérieur du corps et présentant un passage, et, de chaque côté de l'obturateurt un diaphragme flexible et percé. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce 15 que l'obturateur est relié à l'atmosphère à partir d'un point situé du côté amont. 13- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le passage de communication avec l'atmosphère s'étend d'un point situé sur l'axe de l'obturateur vers un passage radial dudit 20 obturateur et un orifice ménagé dans le corps. 14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'obturateur présente une partie évidée du côté amont pour permettre une flexion du diaphragme adjacent en réponse à une pression exercée vers l'aval sans fermer les orifices du diaphragme. 25 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'obturateur présente un passage axial et une nervure radiale dans ladite partie évidée et en ce que le bossage et la nervure présentent un passage débouchant dans l'atmosphère. COPY i i