Brevet FR2028093A1 — publié le 19701009

La présente invention concerne une soupape anti-retour comportant un clapet disposé de façon à pouvoir tourner dans un manchon de tuyau, un logement de soupape ou analogue, et plus particulièrement la disposition de llaxe de rotation du clapet. 5 Dans les pompes à double corps, par exemple, on utilise gé néralement une soupape à clapet qui ferme alternativement l'un des deux orifices d'admission et en même temps ouvre l'autre. De telles soupapes, cependant, produisent des bruits gênants lorsqu'elles passent d'uneposition à l'autre. 10 Pour éliminer ces bruits gênants, on a tenté d'introduire des dispositifs pour amortir le choc produit lorque le clapet passe d'ure position à l'autre. Par exemple, on a muni les sièges d'une matière flexible, telle que du caoutchouc, mais on a rencontré des difficultés pour maintenir ces garnitures en place. On 15 a également essayé d'enrober entièrement les clapets de caoutchouc, ce qui a quelque peu amorti le bruit, mais dans les soupapes destinées par exemple à être utilisées dans des dispositifs à eau chaude, le caoutchouc vieillit rapidement et il perd, après un certain temps, son efficacité comme silencieux. 2Q le procédé consistant à disposer un clapet de soupape pour chaque orifice d'admission de façon à éviter le bruit est également connu. Dans ce cas, les soupapes sont soumises à un ressort de telle sorte qu'elles s'ouvrent en s*opposant à la pression du ressort. Le passage de l'un des corps de pompe de la pompe à dou-25 ble corps à l'autre, est réalisé en arrêtant la pompe en fonctionnement, après quoi les deux pompes sont maintenues arrêtées pendant un moment de telle sorte que la soupape ouverte a le temps de se fermer. Les essais pratiques ont montré cependant, que les soupapes 30 de ce genre doivent être très fortement soumises à un ressort de façon à fermer parfaitement lorsque l'on passe d'une pompe à l'autre. Ceci nécessite une force très importante pour maintenir la soupape ouverte, ce qui est réalisé sôus l'effet du milieu en écoulement. Dans les grosses installations en particulier, des 35 pertes annuelles importantes sont provoquées de cette façon. La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients et de fournir en même temps une soupape anti-retour travaillant sans bruit gênant. La soupape anti-retour conforme à l'invention comporte un clapet disposé de façon à pouvoir tourner 7000429 2 2028093 dans un manchon de tuyau, un logement de soupape ou analogue, et est essentiellement caractérisée en ce que l'axe de rotation du clapet est disposé dans un plan situé à une certaine distance du plan du clapet ou d'une ailette de diffusion placée sur celui-ci, de telle sorte que dans une position correspondant à l'ouverture de la soupape, le milieu traversant la soupape s'écoule autour du clapet ou de l'ailette de diffusion. Le clapet peut être constitué d'un disque, d'où font saillie, selon un certain angle par rapport au plan du disque, au 10 moins deux pattes portant l'axe autour duquel doit tourner le elapet. De façon à ce que le clapet puisse réellement laisser passer le milieu traversant la soupape, les pattes sont disposées dans un plan perpendiculaire au plan du clapet et sous un angle donné par rapport au plan du clapet. De cette façon, toute per-15 pendiculaire au clapet passe à côté de l'axe de rotation. Suivant un autre développement intéressant de l'invention, deux clapets ayant un axe de rotation commun sont disposés en liaison avec des pompes jumelées, et soumis par un ressort situé entre les clapets. 20 La mesure des pertes dans la soupape suivant l' invention montre qu'elles sont ramenées au 1/îOème environ de celles des soupapes à clapet classiques. Dans les grosses installations travaillant en continu une réduction de perte de cet ordre entraine naturellement des béné-25 fices financiers annuels importants. Les logements de soupape en question étant généralement réalisés par moulage, leurs dimensions ne peuvent être soumises qurà des tolérances sévères. Ceci a pour effet en pratique, par exemple, que les positions des sièges de soupape varient quelque 30 peu d'un logement de soupape à l'autre, et que si les sièges de soupape ne sont pas ajisfcés par usinage, les soupapes doivent être suspendues de telle sorte qu'en position fermée elles s'adaptent aux positions des sièges de soupape. Ceci peut être réalisé, par exemple,en laissant un peu de jeu dans le.montage des clapets 35 autour de leur axe de rotation. Ce jeu, cependant, peut amener les clapets à vibrer, ce qui se traduit par un bruit gênant. Suivant un autre développement de l'invention, on élimine cet inconvénient en montant les clapets avec un ajustage serré autour d'un manchon monté avec un peu de jeu sur l'axe commun 7000429 3 2028093 des clapets. Cette disposition de montage des clapets permet à un clapet, en raison du jeu entre le manchon et l'axe commun des clapets, d'assurer une fermeture rigoureuse d'un siège de soupape même si 5 la position du siège diffère quelque peu de la position prévue. Si l'un des clapets doit être ouvert lorsque l'autre est fermé, une certaine pression est exercée dans le logement de soupape par le milieu en écoulement, de telle sorte que le clapet fermé est maintenu appuyé eontre le siège de soupape, ce qui maintient en 10 position le manchon sur lequel le clapet est monté de façon à pouvoir tourner avec un ajustage serré, le clapet ouvert, qui est également monté sur le manchon selon un ajustage serré, trouve donc des points de pivotement fixe, de telle sorte que-les vibrations du clapet sont évitées, ainsi que l'apparition de bruits 15 gênants. Le fait de disposer les clapets de façon à ce qu'ils puissent tourner autour d'un manchon présente également un autre avantage en ce qui concerne le montage des clapets dans un logement de soupape. Les clapets peuvent, dans ce cas, être montés sur le manchon. 20 à l'extérieur du logement de soupape, en même temps qu'avec un ressort, pour former un ensemble qui est alors introduit dans le logement de soupape et fixé au moyen d'un axe traversant le manchon. Ceci est une opération bien plus simple que celle nécessaire lorsque les clapets et le ressort doivent être placés séparément 25 en position convenable dans le logement de soupape avant que l'on mette en place l'axe commun des clapets. L'invention est représentée à titre d'exemples non limitatifs aux dessins annexés. La fig. 1 représente un logement de soupape comportant deux 30 soupapes à retour. La fig. 2 représente une coupe d'une autre suspension de clapets suivant l'invention. La fig. 1 représente un logement de soupape 1 avec deux admissions 2, 3 et un échappement commun 4 pour le milieu s'écou-35 lant à travers le logement de soupape. Dans le logement de soupape se trouvent deux clapets 5» 6 portant chacun des pattes 9, 10 supportant un axe 7 autour duquel les clapets 5 et 6 sont disposés de façon à pouvoir tourner. Sous l'action d'un ressort 8, les clapets 5 et 6 sont appuyés contre leurs sièges respectifs. 7000429 4 2028093 Lorsque la pression augmente, par exemple, dans la tubulure d'admission 2 du fait de l'obstruction de la pompe reliée à cette tubulure, le clapet 5 s'ouvre sous l'effet de la pression du milieu dans l'admission 2 en s'opposant à la force du ressort 8. 5 Lorsque le clapet s'ouvre, il se trouve dans la position 5' indiquée en traits pointillés. Dans cette position, le liquide circulant s'écoule autour du clapet et la position du clapet varie légèrement suivant le débit. Lorsque la pression dans l'admission 2 baisse, en raison du passage d'une pompe à l'autre, le clapet 5 10 se ferme sous l'effet du ressort 8, ce qui se produit sans choc, donc sans bruit. Lorsque l'autre pompe est mise en fonctionnement et que la pression augmente dans l'admission 3> le clapet 6 s'ouvre de façon semblable au clapet 5. Les raisons pour lesquelles les pertes à travers une soupape 15 selon l'invention sont considérablement inférieures à celles des soupapes précédemment connues sont dues au fait que les soupapes classiques sont maintenues en position ouverte sous l'effet de la pression du milieu en écoulement sur l'un des côtés du clapet, laquelle pression n'a qu'une composante faible dans une direction 20 perpendiculaire au clapet, de telle sorte qu'une force bien plus importante est nécessaire pour maintenir le clapet ouvert en s'opposant à la force du ressort. Par contre, dans une soupape suivant l'invention, le milieu circulant s'écoule autour du clapet et une partie au moins des pertes de charge qui se produisent 25 toujours dans une soupape est utilisée pour maintenir le clapet ouvert. Il y a donc combinaison de l'action d'une pression positive sur l'un des côtés du clapet et d'une pression négative sur l'autre côté, qui maintient le clapet en position ouverte lorsque le milieu s'écoule à travers l'une des admissions 2 et 3-30 La fig. 2 représente la façon dont les clapets 5 et 6 sont montés avec un ajustage serré sur le manchon 11, qui est lui-même monté avec un certain jeu 12 sur l'axe 7 commun aux clapets. Lorsque l'un des clapets 6, sous l'effet de la pression du milieu s'écoulant, est amené à prendre la position ouverte, l'autre 35 clapet 5 se ferme sous l'effet du ressort 8. En raison du jeu 12 existant entre le manchon 11 et l'axe 7» le clapet 5 s'adapte à son siège de soupape même si la position du siège, du fait de petits défauts de fabrication du logement de soupape, diffère légèrement de la position désirée. Lu fait de la pression exercée 7000429 5 2028093 par le milieu circulant à travers le logement de soupape sur le clapet 5 fermé, ce dernier, et par conséquent le manchon 11, sont maintenus en position fixe. Ceci fait que la soupape ouverte 6 qui, comme le clapet 5, est montée de façon à pouvoir tourner au-5 tour du manchon 11 selon un ajustage serré, trouve des points de pivotement fixes et n'entre donc pas en vibration. Grâce à cette disposition des clapets 5» 6, autour d'un manchon 11, on obtient une soupape anti-retour très efficace et à fonctionnement silencieux pour pompe à double corps. 10 L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation re présentée et décrite en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. BAD ORIGINAL 7000429 6 2028093 REVENDICATIONS 1 - Soupape, plus particulièrement soupape anti-retour', comportant un clapet disposé de façon à pouvoir tourner dans un manchon de tuyau, un logement de soupape ou analogue, caractérisée en ce que l'axe de rotation 7 du clapet 5,6 est disposé dans un 5 plan situé à une distance donnée du plan du clapet 5» 6 ou d'une ailette de diffusion disposée sur celui-ci, faisant que lorsque le clapet 5, 6 ou l'ailette de diffusion se trouve dans une position correspondant à l'ouverture de la soupape, le milieu traversant la soupape s'écoule autour du clapet 5, 6 ou de l'ailette de 10 diffusion. 2 - Soupape anti-retour suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet 5, 6 est disposé de façon à s'ouvrir en s'opposant à l'action d'un ressort 8, sous l'effet du milieu s'é-eoulant. 15 3 - Soupape anti-retour suivant l'une des revendication 1 et 2, caractérisée en ce que le clapet 5, 6 possède au moins deux pattes 9, 10, faisant saillie selon un angle donné par rapport à son plan, pour supporter l'axe 7 autour duquel tourne le clapet 5, 6. 20 4 - Soupape anti-retour suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les pattes 9, fO sont disposées dans un plan perpendiculaire au plan du clapet 5, 6 et suivant un angle donné par rapport au plan du clapet 5,6. 5 - Soupape anti-retour suivant l'une des revendications 1 25 à 4, caractérisée en ce que chaque perpendiculaire au clapet 5, 6 passe à côté de l'axe de rotation 7 du clapet 5, 6. 6 - Soupape anti-retour suivant l'une des revendication 1 à 5,. caractérisée en ce que, dans le manchon de tuyau, le logement de soupape 1 sont disposés deux clapets 5, 6 pouvant tourner au— 30 tour d'un axe commun 7 pour ouvrir et fermer alternativement deux admissions 2, 3, reliées à une pompe à double corps. 7 - Soupape anti-retour suivant l'une des revendications 1 à 6 ayant l'axe commun des clapets disposé à une distance donnée du plan des clapets ou des ailettes de diffusion disposées sur 35 ceux-ci, caractérisée en ce que les clapets 5,6 sont montés de façon à pouvoir tourner avec un ajustage serré sur un manchon 11, qui est monté également de façon à pouvoir tourner avec un jeu donné 12 sur l'axe commun des elapets 5* 6. bad original