Brevet FR2285561A1 — publié le 19760416

L'invention est relative à une pièce de robinetterie de remplissage, notamment pour installations de chauffage, en particulier de construction fermée, comportant un canal d'arrivée et un canal de départ, ainsi qu'un détendeur intermédiaire, dont le mécanisme de son- pape est sollicité par un ressort dans le sens de l'ouverture. du remplissage d'une installation de chauffage, la différence de pression entre l'arrivée raccordée à un réseau d'eau d'alimentation et le départ de la pièce de robinetterie de remplissage raccordée à 1'- installation de chauffage diminue de façon continue.Cette diminution de la différence entre les pressions amont et aval de la pièce de robinetterie pendant le remplissage s'accompagne d'une réduction simulez tanée de la quantité de liquide amenée par unité de temps, et, par suite, d'un ralentissement de l'opération de remplissage. La présente invention a pour but de réaliser une pièce de robinetterie de remplissage du type précité, qui permet d'accélérer à la demande le remplissage de l'installation de chauffage. I1 faut avoir en même temps l'assurance que la pression dans l'installation de chauffage ne s1 élève pas exagérément et, surtout, que la pression aval de la pièce de robinetterie de remplissage n'atteint pas le mê- me niveau que la pression amont régnant dans la conduite d'eau d'alimentation. Pour atteindre ce but, l'invention propose une pièce de robinetterie de remplissage du type décrit ci-dessus, qui est caractérisée en ce que le mécanisme de soupape du détendeur, de préférence la tige de soupape, peut être sollicité de façon additionnelle dans le sens de l'ouverture au moyen d'un dispositif de charge susceptible d'être débranché ou désaccouplé. ssn position débranchée, désaccouplée, ou séparée d'une autre façon, du dispositif de charge, la pièce de robinetterie de remplissage, qui peut autre agencée pour le reste de manière conventionnelle, fonctionne comme les pièces de robinetterie connues.Pour une grande différence entre les pressions amont et aval, donc entre les pressions régnant dans le canal d'arrivée et le canal de départ, la soupape du détendeur est largement ouverte, le cas échéant jusqu'à une position maximale. L'interstice de passage à travers la soupape du détendeur se rétrécit au fur et à mesure que la pression dans le canal de départ, c'est-à-dire la pression aval, augmente et que, de ce fait, la différence entre les pres sions amont et aval devient plus faible. le détendeur est de construction conventionnelle, avec un siège de soupape traversa par le liquide en sens inverse du sens de fermeture, la tige de soupape portant la tête de soupape à une extrémité tandis que, dans la zone de son autre extrémité, elle traverse une membrane et/ou est fixée à celle-ci, un ressort de pression placé du côté opposé de la membrane sollicitant le mécanisme de soupape dans le sens de l'ouverture et déterminant la position d'ouverture de la tête de la soupape en coopération avec les forces de pression qui agissent sur celle-ci, lorsque le dispositif de charge est branché ou accouplé, une force supplé- mentaire est exercée sur la tige de soupape dans le sens de l'ouver- ture. I1 en résulte que, pour une différence de pression ccnante entre le canal d'arrivée et le canal de départ, la soupape du dten- deur s'ouvre davantage que si le dispositif de charge est désaccouplé. Pour cette différence de pression, la soupape plus largement ouverte laisse passer naturellement une quantité d'eau plus grande et l'on obtient ainsi, de la manière indiquée, un remplissage plus rapide de l'installation de chauffage. la force du dispositif de charge doit être choisie toutefois de telle sorte que la pression dans l'instal- lation de chauffage ne puisse pas dépasser une valeur déterminée et que la pression aval ne puisse atteindre en aucun cas la valeur de la pression amont. te débranchement ou le désaccouplage a pour effet d'interrompre la transmission de force entre le dispositif de charge et le mécanisme de soupape. I1 va de soi que le dispositif de charge désaccouplé ne doit pas gêner les mouvements du détendeur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif de charge possède un goujon susceptible de coulisser et d'ê- tre arrêté, ainsi qu'un ressort de charge attaquant ledit goujon, l'extrémité du goujon qui est tournée en direction de la charge étant appliquée, en position de travail du dispositif de charge, sur l'ex- trémité correspondante de la tige de soupape. la conformation, la disposition et les dimensions du ressort de charge doivent etre choisies de façon que le remplissage accéléré soit possible en position de travail du dispositif de charge, mais que l'élévation exagérée indésirable de la pression aval soit évitée. La tige de soupape et le goujon du dispositif de charge, d'une part, ainsi que le ressort de charge et le ressort du détendeur, d' autre part, sont avantageusement coaxiaux et disposés ainsi dans le prolongement l'un de l'autre, les deux ressorts étant constitués en particulier par des ressorts de pression héllcoTdaux, Le goujon du dispositif de charge traverse concentriquement le ressort de charge. En outre, le goujon et/ou l'extrémité de la tige de soupape opposée à la tête de soupape peuvent s'engager au moins en partie dans le ressort du détendeur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le goujon du dispositif de charge traverse vers l'extérieur le corps de la pince de robinetterie de remplissage, en particulier une coupelle du reesort du détendeur, et l'extrémité en saillie est soutenue extériev- rement sur le corps ou la coupelle du ressort, en position bandée du ressort de charge, au moyen d'une came de levage ou organe équivalent articulée sur ladite extrémité. Une rotation de la came de levage détermine donc un déplacement longitudinal du goujon du dispositif de charge.La came peut titre arrêtée de manière appropriée dans des positions angulaires voulues. la came est agencée de texte façon que, dans l'une de ses positions angulaires extrêmes, elle éloigne suffisamment le goujon du dispositif de charge de l'extrémi- té correspondante de la tige de soupape, tandis que, dans son autre position angulaire extrême, elle permet au goujon de s'appliquer sur la tige de soupape à l'aide du ressort de charge, la came ne devant pas gêner alors le déplacement en commun de la tige de soupape et du goujon dans le sens de l'ouverture. En position de travail, la came doit donc se trouver à une distance suffisante de sa surface d'appui. Le ressort de charge est bandé dans toutes les positions angulaires de la came. Cette tension est la plus grande en position désaccouplée. La came comporte avantageusement deux surfaces d'appui, de préférence décalées de 902 et est agencée en un levier culbuteur. Elle est par conséquent articulée sur la partie en saillie vers l'extérieur, en particulier sur l'extrémité du goujon du dispositif de charge, et est munie d'une manette. Suivant un autre agencement de l'invention, l'une des extrémi- tés du ressort de charge prend appui intérieurement sur la coupelle du ressort, en particulier sur la face interne du fond de cette cou~ pelle, et son autre extrémité sur une collerette, de préférence sur une bague rapportée du goujon du dispositif de charge. Une variante particulièrement avantageuse de l'invention réside en ce que le goujon du dispositif de charge possède au moins en partie une section non circulaire, de préférence polygonale, par exemple à quatre pans, et en ce que cette partie traverse de manière à pouvoir coulisser un plateau de ressort, vissable dans la coupelle de ressort pour soutenir le ressort du détendeur, l'ouverture de passage du plateau de ressort correspondant à la section du goujon à cet emplacement. le goujon remplit donc deux fonctions. Il fait partie, d'une part, du dispositif de charge et constitue, d'autre part, un élément de tension du ressort du dé tendeur.Une rotation imprimée dans un sens au goujon du dispositif de charge détermine une diminution de la tension du ressort du détendeur, tandis qu'une rotation en sens inverse a pour conséquence un accroissement de la tension du ressort du détendeur. Il est particulièrement favorable que le levier culbuteur constitue en meme temps un organe articulé d'actionnement d'un dispositif de mise sous tension du ressort du détendeur, le dispositif de mise sous tension étant formé du levier culbuteur, du goujon, du dispositif de charge et du plateau de ressort. On peut donc, non seulement faire basculer le levier culbuteur au moyen de l'axe qui le traverse ainsi que le goujon, mais aussi le faire tourner autour de l'axe longitudinal du goujon. Un basculement en une position angulaire quelconque et une rotation en une position de basculement pratiquement quelconque sont alors possibles. De manière avantageuse, mais connue en soi, il est prévu un organe de non-retour, qui est monté dans le canal de départ et dont la sortie est reliée à un manomètre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le détendeur, le dispositif de charge, l'organe de non-retour et le manomètre forment une unité de construction et possèdent en particulier un corps commun. Ce dernier peut être le cas échéant en plusieurs parties ou comporter au moins un couvercle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé sur lequel la Pig. unique est une vue en coupe longitudinale médiane en élévation de la pièce de robinetterie suivant l'invention. le corps 1 de la pièce de robinetterie de remplissage conforme à l'invention possède un canal d'arrivée 2 et un canal de départ 3. Une ouverture inférieure du corps est fermée au moyen d'un couvercle vissé 4, tandis que, dans une ouverture supérieure du corps, est vissée une coupelle 5 de ressort. Entre ltextrémité intérieure tubulai- re et vissable 6 de la coupelle 5 de ressort et une paroi 7 du corps 1 est encastrée de façon étanche une membrane 8, traversée en son centre par une tige de soupape 9 pouvant coulisser dans le corps. Â l'emplacement considéré, la membrane est serrée entre une rondelle 10 prenant appui sur un épaulement de la tige 9 et une coupelle de ressort ll s'appliquant sur l'autre face de la membrane. le serrage est assuré par un écrou 12, vissé sur l'extrémité filetée 13 de la tige de soupape.Sur la coupelle de ressort 11 prend appui l'une des extrémités d'un ressort 14 détendeur, dont l'autre extrémité s'appli- que sur la face inférieure d'un plateau de ressort 15. Ce ressort est constitué par un ressort de pression hdlicoidal. Le plateau de ressort 15 porte un filetage extérieur et peut Btre vissé dans un filetage intérieur 16 de la coupelle 5 de ressort. Par vissage du plateau de ressort 15 en direction de la flèche 17, on peut accroltre la tension du ressort 14 de détendeur, tandis qu'un mouvement de dévissage détermine une réduction de la tension du ressort. L'extrémité inférieure 18 de la tige de soupape porte une tête de soupape 19, de préférence pourvue d'une arase annulaire 20 d'é- quilibrage de pression. Dans la tête de la soupape - ou de façon plus générale - dans l'organe de fermeture de cette soupape, est inséré un joint plastique 21, coopérant avec un siège de soupape 22, en particulier façonné sur le corps 1 de la pièce de robinetterie de remplissage. Cette soupape, la membrane 8 et le ressort 14 font partie d'un détendeur 23, du type monté normalement dans de telles pièces de robinetterie.L'organe de non-retour 24, dont la direction de fer- meture est symbolisée sur la flèche 25, ainsi que le manomètre 26 associé à la sortie de l'organe de non-retour, sont également aes - léments connus pour des pièces de robinetterie de ce genre. L'esem- ple de réalisation représenté est prévu pour être utilisé dans une installation de chauffage fermée. la tubulure d'arrivée 27 est alors réunie à une chnduite d'eau fraiche non représentée, tandis que la tubulure de départ 28 est raccordée, a' l'aide d'un manchon vissé 29, au système de circulation d'eau de l'installation de chauffage fermée. La pression aval est indiquée par le manomètre 26. Pour un rapport bien défini entre la pression amont régnant dans le canal d'arrivée 2 et la pression aval existant dans le canal de départ 3, la tête de soupape est écartée du siège 22 d'une quantité déterminée, suivant la tension du ressort 14, qui dépend de la profondeur de vissage du plateau de ressort 15. La pression aval s'élève au fur et à mesure que le réseau de conduites de l'installation de chauffage se remplit, de sorte que le rapport entre les pressions amont et aval devient plus faible. Il en résulte un déplacement à l'opposé de la flèche 17 de la tête de soupape 19 et de tous les éléments qui suivent son mouvement. De ce fait, l'interstice de passage entre le siège et la tête de la soupape se rétrécit également de fa çon continue, ce qui a pour effet de réduire l'écoulement de l'eau. L'opération de remplissage est donc d'autant plus lente que la différence de pression est plus faible.Un tel comportement doit être évité par l'agencement selon l'invention de cette pièce de robinetterie de remplissage. Pour obtenir, malgré la réduction inévitable de la différence de pression entre les tubulures d'arrivée et de départ, l'accélération recherchée de l'opération de remplissage comparativement à des pièces de robinetterie de mêmes dimensions ou équivalentes, la tige de soupape 9 ou le mécanisme de soupape du détendeur 23 peut être sollicité de façon additionnelle dans le sens de l'ouverture à l'aide d'un dispositif de charge 30, qui peut être débranché, désaccouplé, ou mis hors d'action d'une autre manière. Un élément constitutif important de ce dispositif de charge est un goujon 32 logé dans la coupelle de ressort de façon à pouvoir se déplacer dans le sens de la double flèche 31. Ce goujon est placé coaxialement à la tige de soupape 9 et son extrémité interne se trouve à une certaine distance de l'extrémité 13 de la tige de soupape en position débranchée ou désaccouplée du dispositif de charge 30. Concentriquement au goujon 32, est monté un ressort de charge 33, constitué pareillement par un ressort de pression hélicordal. Son extrémité supérieure prend appui sur la fce interne du fond 34 de la coupelle 5 de ressort, tandis que son extrémité inférieure est soutenue par une coupelle 35 ou une bague équivalente, notamment un circlip. Ce ressort de pression exerce sur le goujon 32 une forme agissant en direction de la flèche 17. Le goujon 32 traverse vers l'extérieur le fond 34 de la coupelle de ressort. Sur l'extrémité en saillie 36 est assujettie une came de levage 37 articulée sur une goupille 38. Sous l'action de la force du ressort de charge 33, cette came prend appui sur la face externe du fond 34 de la coupelle 5 de ressort. La came de levage 37 est agencée en un levier culbuteur et pourvue d'une manette 39. Elle possède en outre deux surfaces d'appui 40 et 41, décalées de préférence de90o dont celle qui est la plus éloignée de la goupille 38 servant d'axe d'articulation est représentée en appui sur le dessin. Lorsqu'on fait tourner la came de levage de 90Q dans le sens de la flèche 42, la surface d'appui 41 vient se placer à peu près parallèment au fond 34 de la coupelle 5 de ressort. La forme du ressort de charge 33 peut alors s1 exercer, étant donné que le goujon 32 est venu buter sur l'extrémité correspondante 13 de la tige de soupape. Cette butée est rendue possible par le fait que la surface 41 de la came est moins éloignée que la surface 40 de la goupille 38 servant d'axe d'articulation. Cette rotation de 90Q a pour conséquence une amplification de la force agissant dans le sens de l'ouverture sur la tige de soupape, sur la tête de soupape et sur tous les éléments qui suivent le mouvement. Pour une différence de pression bien définie, la soupape 19, 22 est donc ouverte plus largement qu'elle ne le serait en position désaccouplée au dispositif de charge 30. il en résulte un remplissage plus rapide, ou une réduction de la durée de remplissage. Lors de l'opération de remplissage rapide, la pression aval doit agir en antagonisme de la somme des tensions des ressorts 14 et 33. Une pression aval de 1 bar par exemple, qui agit en antagonisme aux deux ressorts et déplace la tette de soupape 19 de 1 mm vers le siège de soupape 22 dans le sens de la fermeture, entratne, lorsque le ressort 14 agit seul, un déplacement de la tête de soupape de 1,5 R par exemple dans le sens de la fermeture. Les ressorts sont établis toutefois de manière que, même lorsque les deux ressorts agissent, une pression trop élevée soit évite dans la chambre sous pression aval, c' est-à-dire dans le canal de de part 3 et que, dans cette chambre, la pression reste toujours plus faible que dans le canal d'arrivée 2. Pour atteindre ce but, on peut régler la force du ressort 14 de détendeur à l'aide du plateau de ressort 15, de la manière décrite. Selon un agencement particulier de l'invention, le goujon 32 du dispositif de charge 30 est utilisé simultanément comme organe du mécanisme de déplacement pour ce réglage du ressort. A cet effet, l'extrémité intérieure du goujon 32 porte un quatre-pans, qui traverse de manière à pouvoir coulisser un perçage central complémentaire du plateau de ressort 15. L'embotte- ment est réalisé de façon que le goujon puisse se déplacer par rapport au plateau de ressort 15. Pour bander ou débander le ressort 14, on fait tourner le goujon 32 autour de son axe longitudinal au moyen de la manette 39. Le dispositif de charge 30 peut être naturellement relevé par un autre moyen, par exemple par une simple traction exercée sur le goujon, en combinaison avec un cran d'arrêt libérable. - REVENDICATIONS 1 - Pièce de robinetterie de remplissage, notamment pour installation de chauffage, comportant un canal d'arrivée et un canal de départ ainsi qu'un détendeur intermédiaire, dont le mécanisme de soupape est sollicité par un ressort dans le sens de l'ouverture, ladite pièce de robinetterie étant caractérisée en ce que le mécanisme de soupape du détendeur (23), de préférence la tige de soupape (9), peut être sollicité de façon additionnelle dans le sens de l'ouverture (17) au moyen d'un dispositif de charge (30) susceptible d'être débranché ou désaccouplé. 2 - Pièce de robinetterie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de charge (30) possède un goujon (32) susceptible de coulisser et d'être arrêté, ainsi qu'un ressort de charge (33) attaquant ledit goujon, l'extrémité du goujon qui est tournée en direction de la charge (17) étant appliquée, en position de travail du dispositif de charge, sur l'extrémité correspondante (13) de la tige de soupape (9). 3 - Pièce de robinetterie suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la tige de soupape (9) et le goujon (32) du dispositif de charge (30), d'une part, ainsi que le ressort de charge (33) et le ressort (14) du détendeur, d'autre part, sofft coaxiaux l'un par rapport à l'autre, les deux ressorts étant constitués en particulier par des ressorts de pression hélicoliaus. 4 - Pièce de robinetterie suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le goujon (32) du dispositif de charge (30) traverse vers l'extérieur le corps (1) de la pièce de robinetterie, en particulier une coupelle (5) de ressort du détendeur (23), et en ce. que l'extrémité en saillie (36) est appuyée extérieurement sur le corps ou la coupelle du ressort, en position bandée du ressort de charge (33), au moyen d'une came de levage (37) ou organe équivalent articulé sur ladite extrémité. 5 - Pièce de robinetterie suivant la revendication 4, caractérisas en ce que la case de levage (37) comporte deux surfaces d'åt- pui (40, 41), de préférence décalées de 90e, et est agencée en un levier culbuteur (43). 6 - Pièce de robinetterie suivant l'une quelconque des reven dications 4 et 5, caractérisée en ce que l'une des extrémités du ressort de charge (33) prend appui intérieurement sur la coupelle (5) de ressort et son autre extrémité sur une collerette (35) ou organe équivalent du goujon (32) du dispositif de charge (30). 7 - Pièce de robinetterie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le goujon (32) du dispositif de charge (30) possède en partie une section non circulaire, de préférence polygonale, et en ce que cette partie traverse de manière à pouvoir coulisser un plateau de ressort (15) vissable dans la coupelle (5) de ressort pour soutenir le ressort (14) du détendeur, l'ouverture de passage du plateau de ressort correspondant à la section du goujon à cet emplacement. 8 - Pièce de robinetterie suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que le levier culbuteur (43) constitue en même temps un organe tournant pour actionner un dispositif tendeur du ressort (14) du détendeur, le dispositif tendeur étant formé du levier culbuteur (43), du goujon (32) du dispositif de charge (30) et du plateau (15) de ressort. 9 - Pièce de robinetterie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans le canal de départ (3),est monté un organe de non-retour (24) dont la sortie est reliée à un manomètre (26). 10 - Pièce de robinetterie suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le détendeur (23), le dispositif de charge (30), 11 organe de non-retour (24) et le manomètre (25) forment une unité de construction et possèdent en particulier un corps commun (1)