Brevet FR2220784A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne l'étanchéité des robinets et découle de l'étude d'un problème que pose la conception d'installations comportant des bradeurs à gaz. Dans une chambre de combustion chauffée au gaz munie d'une haute cheminée, la cheminée tend à prendre en période de non fonctionnement, sous l'effet de la température ambiante, une température supérieure à celle régnant dans la chambre de combustion. Du fait de l'écart de température résultant, il tend à s'établir des courants qui engendrent une dépression dans la chambre de combustion, de sorte que si l'arrivée de gaz dans cette chambre est commandée par un robinet et que celui-ci présente une fuite résultant par exemple d'une usure, on risque que du gaz soit aspiré dans la chambre de combustion. Si rien ne signale la présence de gaz dans la chambre et qu'on allume les bradeurs de la manière classique, on risque alors une explosion. Par application de la présente invention à une chambre de combustion chauffée au gaz, par exemple, on peut faire signaler une fuite apparaissant dans le robinet qui commande l'alimentation en gaz de la chambre de combustion, afin de pouvoir prendre les mesures qui s'imposent. L'appareil suivant l'invention trouve aussi, bien entendu, d'autres applications. La présente invention propose un robinet comportant une enveloppe ou corps desservi par une entrée et une sortie et un organe mobile dans le corps entre une position d'ouverture, dans laquelle il établit une communication entre l'entrée et la sortie, et une position de fermeture, dans laquelle il intercepte cette communication, et un appareil de surveillance de l'étanchéité du robinet comportant un conduit qui débouche dans le corps entre l'entrée et la sortie, un moyen sensible à la pression régnant dans le conduit et apte à répondre au dépassement par cette pression d'une valeur préfixée, un moyen de décompression, associé à l'extrémité du conduit opposée au corps de robinet et qui, lorsqu'il est manoeuvré, réduit la pression régnant dans le conduit et, après sa manoeuvre, referme l'extrémité du conduit, et un moyen propre à manoeuvrer le moyen de décompression quand le robinet est en position de fermeture. On va maintenant décrire à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente schématiquement un appareil de sur veillance de ltétanchéité d'un robinet la figure 2 représente un tiroir qu'on peut incorporer à une variante de l'appareil représenté sur la figure 1. Dans l'exemple choisi, un robinet en deux pièces à tournant sphérique 10 est interposé sur le conduit 11 qui alimente en gaz la chambre de combustion. La chambre de combustion n'est pas représentée, mais on supposera que les gaz de combustion s'en échappent par une cheminée de chaudière. Quand la chambre de combustion ne fonctionne pas, la température ambiante tend à réduire la pression régnant dans la cheminée, ce qui engendre entre les deux cotés du robinet 10 une différence de pression positive tendant à aspirer du gaz dans la chambre de combustion0 Le robinet comporte une enveloppe ou corps 12 présentant une cavité sphérique, ainsi qu'une entrée 12a et qu'une sortie 12b diamétralement opposées.Un tournant sphérique 13, mobile en rotation dans le corps 12, est traversé par un passage qui relie l'entrée à la sortie quand le robinet est ouvert et qui s'étend transersalement à l'axe commun de l'entrée et de la sortie quand le robinet est fermé. Une broche 14 agencée pour faire tourner le tournant s'étend perpendiculairement à l'axe précité et pénètre dans le corps à travers un joint 14a ; un conduit 15 débouche dans le corps en un point diamétralement opposé à ce jour. Par son extrémité opposée, ce conduit débouche dans un cylindre 16 dans lequel un piston 17 se meut à va-et-vient. Un ressort 18 ou, pour plus de rareté en cas de fatigue d'un ressort, plusieurs ressorts sollicitent le piston 17 vers l'extrémité du cylindre opposée à celle dans laquelle débouche le conduit et une garniture d'étanchéité 19 relie le piston au cylindre.Dans l'exemple choisi, cette garniture est un manchon souple fixé par une extrémité au piston 17 et par son autre extrémité à l'extrémité du cylindre 16 vers laquelle les ressorts sollicitent le piston0 Dans sa partie moyenne, le manchon se rabat sur lui-meme, le pli ainsi formé se déplaçant par rapport aux extrémités pendant mouvement du piston dans le cylindre, Le cylindre est muni, à l'extrémité desservie par le conduit, d'une soupape de décompression 20, ltécoulement à travers cette soupape facilitant le mouvement du piston vers ladite extrémité. Entre le cylindre 16 et le corps 12, le conduit 15 est muni d'une soupape de retenue 25 et, en amont de celle-ci, d'une vanne d'isolation à diaphragme 26. Entre la vanne à diaphragme 26 et le corps 12 est monté un contacteur à pression 27 qui subit la pression régnant dans le conduit 15 et engendre un signal sonore ou visuel si cette pression vient à dépasser une valeur préfixée. Le robinet à tournant sphérique 10, à commande pneumatique, est manoeuvré par de ltair comprimé arrivant par un conduit d'air 30 et provenant d'une source non représentée. La pression régnant dans le conduit 30 fait tourner, par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre 34, la broche 14 à 11 encontre d'un ressort de rappel incorporé à l'organe 34 et qui sollicite constamment la-broche 14 dans le sens de fermeture du robinet 10o Le conduit 30 est relié à la source d'air comprimé à travers une électrovanne à deux voies 31 qui, dans une position, relie la source au conduit et, dans son autre position, intercepte la communication avec la source et relie le conduit à un évent 31a.Du conduit 30 part, vers l'extrémité du cylindre 16 opposée à celle desservie par le conduit 15, un conduit dérivé 32 et, vers la vanne à diaphragme 26, un conduit dérivé 33o Sur chacun de ces conduits est interposée une soupape de réglage, 32a et 33a respectivement, ajustant les réactions du piston et de la vanne à diaphragme à l'actionnement de la vanne reliant le conduit d'air 31 à l'évent 31a. On va maintenant supposer qu'on ait à mettre en marche la chambre de combuston. On fait relier par l'électrovanne 31 le conduit 30 à la source d'air comprimé. La pression régnant dans ce conduit 30 ouvre le robinet à tournant sphérique 10, de sorte que du gaz passe dans la chambre de combuston. La pression régnant dans le conduit dérivé 33 ferme brusquement la vanne d'isolation 26. La pression.régnant dans le conduit dérivé 32 déplace le piston dans le cylindre dans le sens de compression des ressorts, le gaz ou l'air présent du coté ressorts du piston s'échappant par la soupape de décompression 20. Si le tournant sphérique 13 épouse étroitement le corps 12 sans qu'il apparaisse de fuite inadmissible, la pression régnant dans le conduit 15 n'atteint pas la valeur voulue pour manoeuvrer le contacteur à pression 27e Si l'on doit maintenant couper l'arrivée de gaz, on fait relier par l'électrovanne 31 le conduit d'air 30 à l'évent 31axe Le robinet à gaz 10 se ferme automatiquement, sous l'action du ressort de rappel de l'organe de manoeuvre 34 et, dès que le tournant 13 atteint la position d'interception de l'entrée 12a et de la sortie 12b, la vanne à diaphragme 26 s'ouvre, de sorte que la totalité du conduit 15 communique avec le cylindre 16. La soupape de réglage 33a ajourne l'ouverture aela vanne 26 jusqu'à ce que le robinet 10 soit fermé. te gaz éventuellement occlus dans le robinet 10 traverse le conduit 15 et peut s'échapper à travers la soupape de décompression 20o Une fois le conduit 30 décomprimé à travers l'évent 31a, le déplacement imprimé au piston 17 par lesNressorts 18, à une vitesse déterminée par la soupape de réglage.. 32a, réduit la pression régnant dans le conduit 15. La position prise par le piston 17 dans le cylindre 16 est déterminée par prise d'équilibre sous. l'effet combiné des ressorts et de la pression régnant dans le conduit 15.En cas de fuite vers l'intérieur du corps 12 apparaissant par exemple par usure entre l'entrée et la sortie du robinet d'alimentation en gaz 10, le gaz de fuite passe dans le conduit et élève ainsi la pression qui y règne, Le piston 17 se déplace alors sous l'action des ressorts 18, pour maintenir l'équilibre, jusqu'àatteindre sa fin de course. Pendant tout ce temps, la pression régnant dans le conduit 15 est inférieure à celle de manoeuvre du contacteur à pression 27. Quand cette pression vient à dépasser une valeur préfixée supérieure à celle qui peut & re maintenue par déplacement du piston, le contacteur 27 est manoeuvré et excite un avertisseur signalant d'avoir à prendre les mesures voulues pour supprimer la fuite apparue dans le robinet ou dans le conduit. Dans une variante de l'agencement décrit, on remplace la vanne à diaphragme 26 par un tiroir 40 dont la tige 41 est agencée pour être positivement mue par la rotation de la broche 14 du robinet 10, la position de cette tige dans le corps de tiroir dépendant ainsi de l'orientation du tournant sphérique 13. Le tiroir présente une entrée 42 à laquelle est reliée une partie du conduit 15 et une sortie 43 à laquelle est reliée l'autre partie de ce conduit, la communication entre l'entrée et la sortie étant établie ou interceptée selon la position de la tige 41. Le tiroir présente aussi un évent 44.Quand le robinet à gaz est ouvert, la position correspondante de la tige 41 est telle que cette tige intercepte l'entrée 42, la sortie 43 et l'évent 44. Quand la broche 14 commence à tourner pour fermer le robinet, elle amène la tige 41 dans la position représentée sur la figure 2, pour laquelle l'entrée 42 est reliée à l'évent 44 et la sortie 43 interceptée0 La tige 14 continuant à tourner jusqu'en une position pour laquelle le tournant 13 intercepte l'entrée 12a et la sortie 12b, la tige 41 prend une position pour laquelle l'entrée 42 et la sortie 47 communiquent ensemble, de sorte que le déplacement imprimé au piston 17 dans le cylindre 16 par les ressorts 18 décomprime le corps 12o La fin du mouvement du tournant 13 s'accompagne du passage de la tige 41 dans une position d'interception tant de l'entrée 42 que de la sortie 43, de sorte qu'ensuite, une fuite vers l'intérieur du corps 12 engendre, dans la partie du conduit 15 interposée entre le corps 12 et le tiroir 40, une pression qui, si elle devient assez grande, déclenche l'avertisseur. L'agencement représenté sur la figure 1 présente sur la variante illustrée par la figure 2 l'avantage de ne pas exiger la console et les autres organes éventuellement nécessaires pour établir un accouplement s & entre la broche 14 et la tige 41 du tiroir 40, ce qui permet de monter tous les organes constitutifs sur un petit panneau plat qu'on peut poser sur une console pour tuyau au voisinage immédiat du robinet à tournant, en ne prévoyant qu'un seul raccordement de pénétration dans le corps de ce robinet. Dans les réalisations décrites, le piston 17 est déplacé par la pression régnant dans le conduit 30 et, une fois cette pression disparue et le piston parvenu en position extrême dans le sens où le sollicitent les ressorts 18, une élévation de la pression régnant dans le conduit 15 déclenche un avertisseur et l'appareil conserve le mEme état jusqu'à ce qu'on ait pris les mesures voulues. En fait, il arrive qu'on puisse tolérer une fuite lente vers l'intérieur du corps de robinet et donc de la chambre de combuston. On peut donc envisager de remplacer le piston 17 et le cylindre 16 par un dispositif tel que pompe électrique apte à décomprimer le conduit 15, mais à repasser automatiquement à l'état actif sans que le conduit 30 soit mis sous pression après manoeuvre du contacteur à pression 27o Dans ce cas, des déclenchements peu fréquents de l'avèrtis- seur seraient jugés tolérables, mais il faudrait prendre des mesures si la fréquence de déclenchement de l'avertisseur dépassait la limite admissible0 REVENDICATIONS 1. Robinet comportant une enveloppe ou corps asservi par une entrée et une sortie et un organe mobile dans le corps entre une position d'ouverture dans laquelle il établit une communication entre l'entrée et la sortie et une position de fermeture dans laquelle il intercepte cette communication, caractérisé par un appareil de surveillance d'étanchéité comportant un conduit qui débouche dans le corps entre l'entrée et la sortie, un moyen sensible à la pression régnant dans ce conduit et apte à répondre au dépassement par cette pression d'une valeur préfixée, un moyen de décompression, associé à l'extrémité du conduit opposée à l'enveloppe et qui, lorsqu'il est manoeuvré, réduit la pression régnant dans le conduit et, après sa manoeuvre, referme l'extrémité du conduit et un moyen propre à manoeuvrer le moyen de décompression quand le robinet est en position de fermeture. 2o Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen grace auquel la fermeture du robinet agit automatiquement sur le moyen de décompression. 3e Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de décompression comporte un cylindre qui contient un piston et est relié au conduit d'un cgté du piston0 4o Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu 'un moyen élastique est prévu pour solliciter normalement le piston vers l'extrémité du cylindre opposée à celle reliée au conduit0 50 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen élastique comporte plusieurs ressorts tendant à maintenir le piston à l'extrémité du cylindre opposée à celle reliée au conduit. 6. Appareil selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le robinet est à commande pneumatique, en ce que l'effet de commande qui met le robinet en position d'ouverture assure le déplacement du piston vers l'extrémité du cylindre reliée au conduit et en ce que l'effet de commande qui met le robinet en position de fermeture libère le piston pour qu'il se déplace sous l'effet du moyen élastique0 7. Appareil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, interposée sur le conduit, une vanne d'isolation qui peut intervenir pour isoler du robinet le moyen de décompression0 8. Appareil selon les revendications 6 et 7 conUointes, caractérisé en ce que la vanne d'isolation est actionnée automatiquement à la suite de l'actionnement du moyen de décompression.