Brevet FR2349775A1 — publié le 19771125

La présente invention se rapporte a une soupape de retenue comprenant deux chambres de 3cpape, présentant un orifice de passage reliant les deux chambres de soupape, une pièce de fermeture fermant ou libérant automatiquement ledit orifice de passage en fonction de l'orientation de la chute de pression régnant entre les deux chambres de soupape1 et présentant également des moyens de butée coopérant avec ladite pièce de fermeture. Dans les soupapes de retenue connues, la pièce de fermeture est constituée par une bille tandis que l'orifice de passage forme au niveau de son extrémité tournée vers la bille, une partie de siège de soupape. Après une utilisation assez prolongée d'une soupape de ce type, il se forme essentiellement en raison de la masse relativement importante de la bille, des déformations du siège de soupape ou de la bille elle-mme, si bien que la soupape devient inutilisable. Un autre inconvénient des soupapes connues équipées d'une bille réside dans le fait que la bille doit astre centrée et guidée de manière très précise de manière qu'à la fermeture de 7a soupape, elle ne vienne pas s'encliqueter irrégulièrement par rapport au siège de soupape et qu'ainsi elle n'exécute pas de mouvement de roulement sur le siège précité. En effet, ce phénomène augmente d'une part l'usure au niveau la bille ou du siège de soupape et empoche d'autre part la fermeture rapide de cette dernière. Par la nécessité d'un guidage et d'un centrage précis de la bille, on rencontre un autre inconvénient constitué cette fois par la section de passage relativement faible au niveau de la bille. La présente invention a pour but de proposer une soupape de retenue la plus simple possible et offrant une grande sécurité de fonctionnement, dans laquelle les inconvénients précités n1 apparaissent pas. La soupape conforme à l'invention doit donc être résistante à l'usure, ne pas nécessiter de guidage et de centrage précis de la pièce de fermeture et présenter enfin une section de passage suffisamment grande par rapport à la section d'écoulement, c'est-à-dire à la section de l'orifice de passage précité. La soupape conforme à l'invention se caractérise par le fait que la pièce de fermeture est constituée par une plaquette de fermeture à la manière d'un couvercle pouvant entre soulevé de l'orifice d'écoulement précité. Il est évident que la plaquette de fermeture cnnforme à l'invention présente une masse beaucoup plus faible que la bille utilisée dans les soupapes connues. Etant donné que la plaquette de fermeture recouvre par ailleurs l'orifice de passage à la manière d'un couvercle, le flanc faisant suite à orifice de passage et se raccordant immédiatement à la plaquette de fermeture peut étre utilisé comme siège de soupape. Un siège de soupape de ce type n'a d'une part pas besoin d'être ajusté spécialement à la plaquette de fermeture et d'autre part, en raison de l'importante surface de portée de la plaquette de fermeture sur le siège, il est pratiquement insensible à l'usure. Les moyens de guidage pour la plaquette de fermeture ne doivent pas nécessairement satisfaire aux exigences de précision des billes, lorsque ces exigences de précision sont recherchées, il suffit au contraire qu'ils donnent à la plaquette de fermeture une position telle que l'orifice de passage en position de fermeture de la plaquette, est totalement recouvert. Le fait qu'en étudiant et en adaptant réciproquement la plaquette de fermeture, les moyens de guidage et les chambres de soupape se raccordant, dans le sens de l'écoulement, à l'orifice de passage, on obtient une section de passage toujours suffisamment grande par rapport à la section d'écoulement, est une constatation évidente pour le spécialiste. Un mode de réalisationde la soupape de retenue conforme à l'invention, préféré en raison de la grande section d'écoulement, se caractérise par le fait que la plaquette de fermeture est configurée sous forme de volet pivotant à la manière d'une charnière par rapport à l'orifice d'écoulement. Dans ce mode de réalisation préféré, on obtient lorsque la plaquette de fermeture est ouverte, d'une part une importante section d'écoulement et d'autre part pour la soupape elle-mtme, une très faible résistance à l'écoulement au niveau de la plaquette de fermeture précitée, dans le sens de l'écoulement. Parallèlement à cette faible résis -tance à l'écoulement dans le sens de l'écoulement, on obtient en choisissant de manière appropriée l'angle de pivotement de la plaquette de fermeture dans sa position relevée, une importante résistance à l'écoulement dans le sens de la fermeture si bien que la plaquette de fermeture ferme pratiquement sans inertie l'orifice d'écoulement lorsqu'une pression s'exerce à l'opposé du sens de passage du fluide. Cet effet est encore renforcé par la faible masse de la plaquette de fermeture. La présente invention se rapporte par ailleurs à l'utilisation d'une telle soupape de retenue sur un métier à tisser dans un dispositif relié à une pompe pour assurer l'insertion des fils de trame au moyen d'un fluide. Dans les métiers à tisser de ce type, il se produit environ une centaine d'insertions de fils de trame par minute et les soupapes montées dans le dispositif d'insertion des fils de trame doivent être en conséquence fréquemment ouvertes et fermées. La soupape retenue conforme à l'invention est particulièrement appropriée pour le fonctionnement permanent à haute fréquence en raison de son insensibilité vis-à-vis de l'usure et par suite de son fonctionnement qui s'opère pratiquement sans inertie. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts caractéristiaues détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un premier exemple de réalisation d'une soupape de retenue conforme à l'invention; - la figure 2est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus d'un second exemple d'une soupape de retenue conforme à l'invention; et - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Comme le montrent les figures 1 et 2, le corps de soupape 1 d'une soupape de retenue est muni d'un orifice oblong formant l'orifice de passage 2. Le sens de passage dans la soupape est désigné sur le dessin par la flèche A. L'orifice d'écoulement 2 assure la jonction entre une chambre de soupape 3 côté entrée par rapport au sens d'écoulement et une chambre de sortie 4 cOté écoulement de sortie. Les deux chambres de soupape cylindriques 3 et 4 sont disposées coaxialement par rapport au corps de soupape et l'orifice d'écoulement 2, pour des raisons de construction est excentré par rapport à ces dernières. La chambre de soupape 3 débouche par l'intermédiaire d'une partie de transition se rétrécissant progressivement de façon conique, dans l'orifice d'écoulement 2. La chambre de soupape 4 présente la forme d'un trou borgne dans lequel débouche l'orifice d'écoulement 2o Le fond de la chambre de soupape 4 comprend autour du débouché de l'orifice d'écoulement 2, une partie annulaire surélevée 5 dont les flancs en direction frontale constituent le siège de soupape proprement dit. Au fond de la chambre de soupape 4, en prolongement des droites reliant les axes médians des chambres de soupape et de l'orifice d'écoulement 2, est fixé un axe de guidage 6 dépassant dans le sens de l'écoulement A. Sur cet axe de guidage 6 est montée une plaquette de fermeture 7 recouvrant l'orifice de passage 2. La plaquette de fermeture 7 est de forme circulaire et comprend au niveau de son bord un alésage de logement 8 qui sert au guidage assez libre de la plaquette de fermeture 7 sur l'axe 6. Juste au-dessus de la partie de bord de la plaquette de fermeture 7 se raccordant en direction radiale à l'alésage de logement 8 est disposé, dans la chambre de soupape 4, parallèlement au plan de la plaquette de fermeture 7 et perpendiculairement aux droites assurant la jonction entre l'axe médian de la chambre de soupape 4 et l'axe médian de l'orifice d'écoulement, un premier axe 9 servant de butée. Lorsque dans la chambre de soupape 3 régne une pression plus importante que dans la chaz de soupape 4, et lorsque pour cette raison la différelc3 de pression entre les deux chambres est orientée dans le sens de l'écoulement A, la plaquette de fermeture 7 est déplacée du siège 5 et l'orifice d'écoulement 2 est libéré. Au cours de ce déplacement, la plaquette de fermeture précitée vient buter par une partie de son bord contre le premier axe de butée 9 et est entratnée en pivotement autour du premier axe 9 pour être simultanément guidée par Itaxe de guidage 6. La plaquette de fermeture 7 est montrée à la figure 2 par des lignes en tirets dans sa position après pivotementO Pour éviter que la plaquette de fermeture 7 ne se bloque avec l'alésage de logement 8 contre l'axe de guidage 6, le diamètre de l'alésage 8 est suffisamment plus grand que le diamètre de l'axe de guidage 6. Dans la chambre desoupape 4, parallèlement au premier axe de butée 9, est disposé un second axe de butée 10 servant à limiter l'amplitude du mouvement de pivotement de la plaquette de fermeture 7. Le second axe de butée 10 est plus proche du milieu de la plaquette de fermeture 7 que le premier axe de butée 9 et présente par rapport au siège de soupape 5, un écartement tel que la plaquette de fermeture 7 pourra être entraînée en pivotement en éloignement dudit siège de soupape 5 sur une course suffisante pour que l'on obtienne une ouverture de taille appropriée. Par exemple, l'amplitude de pivotement de la plaquette de fermeture 7 peut être comprise entre 30 et 600. Lorsque la différence de pression entre les deux chambres de soupape 3 et 4 est opposée au sens d'écoulement A, la plaquette de fermeture 7 est entraSnée en pivotement en direction du siège de soupape 5 et ferme ainsi l'orifice de passage 2. L'orifice de passage 2 de la soupape est donc automatiquement ouvert en cas de différence de pression dans le sens de l'écoulement A et automatiquement fermé en cas de différence de pression dans la direction inverse. La soupape décrite présente, à l'état ouvert, une section d'écoulement relativement importante tout en présentant une faible résistance à l'écoulement. Par ailleurs, la plaquette de fermeture 7 ouverte oppose une forte résistance à l'écoulement à un fluide s'écoulant à l'inverse de la direction A si bien qu'elle est fermée d'autant plus rapidement. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, le corps de soupape 1, l'orifice d'écoulement 2 et les deux chambres de soupape 3 et 4 sont disposés coaxiale- ment. La plaquette de fermeture 7 est configurée en plateau coulissant parallèlement ou à l'opposé du sens d'écoulement A. Comme le montrent les dessins, on peut supprimer les axes de guidage spécialement prévus.Auncertain écartement de orifice d'écoulement 2 sont disposés deux axes de butée 11 et 12 orientés perpendiculairement au sens d'écoulement A et servant de butée pour délimiter la course du déplacement en translation de la plaquette de fermeture 7. A la figure 4, la plaquette de fermeture 7 est représentée par des lignes en pointils dans sa position d raval éloignée de l'orifIce d'écoulement 2. Bien entendu l'invention n'est nullement Limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVEND I CAT IONS 1. Soupape de retenue comportant deux chambres de soupape, présentant un orifice d'écoulement reliant les deux chambres précitées, une pièce de fermeture fermant ou libérant automatiquement ledit orifice d'écoulement en fonction de l'orientation de la chute de pression régnant entre les deux chambres précitéesJet présentant également des moyens de butée coopérant avec ladite pièce de fermeture, caractérisée en ce que la pièce de fermeture est formée d'une plaquette de fermeture à la manière d'un couvercle pouvant être soulevé de l'orifice d'écoulement précité. 2. Soupape de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaquette de fermeture est configurée sous forme d'un volet pivotant à la manière d'une charnière par rapport à l'orifice d'écoulement précité. 3. Soupape de retenue selon la revendication 2, caractérisée en ce que la plaquette de fermeture, au niveau de son bord dépassant de l'orifice d'écoulement précité, comprend un alésage et en ce qu'elle est montée pivotante à l'aide de ce dernier sur un axe de guidage 6 s'détendant dans le sens de l'écoulement du fluide et disposé- à l'extérieur de l'orifice d'écoulement précité, dans le sens longitudinal dudit axe. 4. Soupape de retenue selon la revendication 3, caractérisé par un premier axe formant butée disposé sur le côté de l'axe de guidage précité opposé à l'orifice d'écoulement, prévu à un faible écartement de la surface de la plaquette de fermeture opposéeà l'orifice d'écoulement précité en étant parallèle à ladite surface et monté perpendiculairement à une ligne de jonction imaginaire entre l'axe médian de l'alésage précité et l'axe médian de la plaquette de fermeture, cet axe servant d'axe de pivotement à la plaquette de fermeture précitée. 5. Soupape de retenue selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de butée sont formés par un second axe de butée disposé parallèlement au premier axe précité sur le c8té de l'axe de guidage précité tourné vers l'orifice d'écoulement, l'écartement de ce second axe de butée par rapport à la plaquette de fermeture étant égal à un multiple de l'écartement existant entre ladite plaquette et le premier axe de butée. 6. Soupape de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaquette de fermeture est configurée sous forme de plateau mobile en translation parallèlement à la direction perpendiculaire à l'orifice d'écoulement précité. 7. Soupape de retenue selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de butée sont formés par deux axes de butée disposés à un certain écartement de la plaquette de fermeture précitée et parallèlement au plan de cette dernière. 8. Soupape de retenue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le flanc se raccordant à l'orifice d'écoulement précité dans le sens de l'écoule- ment et formant une partie du fond de la chambre de soupape côté sortie est configuré en siège de soupape et en ce que la plaquette de fermeture précitée est réalisée dans une matière mince. 9. Soupape de retenue selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle est utilisée sur un métier à tisser dans un dispositif relié à une pompe servant à l'insertion des fils de trame au moyen d'un fluide.