Brevet FR2321652A1 — publié le 19770318

La présente invention a trait à des circuits réfrige#ra teurs fermés et, en particulier, à une soupape de purge pour dès conduites réfrigératrices, Pour maintenir un circuit réfrigérateur en bon état de fonctionnement, il est indispensable d'en prévoir le contrôle et l'entretien réguliers et de le recharger de gaz réfrigérateur chaque fois que cela s'avère nécessaire. Cela steffectue d'habitude au moyen d'un bolier à alésage central, monté de manière coaxiale sur un tube de cuivre à paroi relativement mince et de longueur relativement réduite, dont le bout opposé est bifurqué de manière à pouvoir embrasser partiellement une conduite de cuivre contenant du gaz réfrigérateur, à laquelle il est fixé par exemple par soudure. Dans ledit alésage du boîtier est introduit par glissement un noyau tubulaire muni d'une soupape à gaz. Ce noyau présente à l'une de ses extrémités une pointe de percement destinée à percer la paroi de la conduite à purger, et est à son autre extrémité, opposée à celle qui porte ladite pointe de percement, logé de manière parfaitement étanche dans le boîtier pendant le percement de la conduite, au moyen d'une coiffe, vissée sur le bout du boitier qui est opposé à la conduite à purger, la paroi du boîtier étant ainsi montoepar vissage sur le bout adjacent dudit noyau tubulaire. La soupape de purge décrite ci-dessus fonctionne de manière satisfaisante si elle est bien installée, mais présente, de par sa conception même, l'inconvénient que la personne préposée à la conduite de l'installation, ne reçoit-aucun avertissement concernant l'étanchéité du système et ne sait pas si le noyau se trouve logé de manière bien étanche ou non dans le boîtier pendant que ladite coiffe est graduellement vissée et serrée sur ce dernier. D'où le danger que la coiffe peut être vissée trop énergiquement sur le bottier, de sorte que ladite pointe, pressée avec force contre la paroi de la conduite à purger, l'entaille ou l'aplatit partiellement avec, comme conséquence, des fuites inévitables, dues à une étanchéité imparfaite entre la conduite et la pointe de percement.Un autre inconvénient consiste en ce que la coiffe, en cas de serrage exagéré, peut venir en contact avec la tige du noyau de la soupape et maintenir ainsi ce noyau en position partiellement ouvert2, avec comme conséquence des pertes inévitables de gaz réfrigérateur. Or, l'invention se propose de remédier aux inconvénients susmentionnés du système connu et préconise à cet effet l'emploi d'un noyau tubulaire présentant une surface extérieure conique intermédiaire entre ses deux bouts, et convergente vers la pointe de percement, qui coopère de manière parfaitement étanche avec un siège prévu dans la paroi de l'alésage du boîtier, ce qui permet d'éviter le déplacement axial du noyau tubulaire au-delà d'une limite déterminée. Les caractéristiques et avantages du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un exemple-d'exécution, donnée à titre purement indicatif sans intention restrictive aucune et illustrée par le dessin annexé, où la figure 1 représente une vue en écartelé de la soupape suivant le présent mode d'exécution de l'invention; la figure 2 représente une vue latérale de la soupape en question avec une pièce de connexion, montée sur une conduite, dont seule une partie est représentée; la figure 3 représente une coupe transversale verticale, pratiquée suivant un plan passant principalement par la droite 3 e de la figure 2; et la figure 4 représente une vue analogue à celle de la figure 3, d'une variante d'exécution. On voit en se reportant aux figures 1,2 et 3 du dessin annexé que le dispositif 10 selon le mode d'exécution préféré- ici représenté, comporte un boitier 12, fixé à une pièce de connexion 14, montée sur une conduite à purger 16. Ce boitier 12 a une forme générale cylindrique et est muni d'un alésage 18, d'un contre-alésage 19 faisant office d'épaulement annulaire 20, intermédiaire entre ses extrémités, et d'une tête hexagonale 21 à pans destinés à coopérer avec une clé de montage. L'une des extrémités du boîtier est munie d'une partie filetée 22 et caractérisée par la présence d'une partie périphérique moins large formant une paroi relativement mince 24, qui s'étend au-delà de la partie filetée 22 et dont la fonction sera expliquée ci-après.Ledit épaulement annulaire 20 est formé par la surface terminale du mandrin de plus grand calibre, non représenté, lors de l'usinage du contrealésage 19. Cet épaulement 20 regarde vers ladite partie à paroi mince 24 du boitier. Le but de cette disposition est maintenant évident. L'autre extrémité du bottier, opposée au bout fileté 22, est logée coaxialement dans l'extrémité correspondante de ladite pièce de connexion 14, à laquelle elle est fixée par exemple par brasage, de manière à former un joint bien étanche aux gaz et autres fluides. La pièce de connexion 14 est de préférence faite du même matériau que la conduite 16 et a de préférence la même épaisseur de paroi. Comme dit ci-dessus, la conduite 16 à purger comporte d'habitude une partie en cuivre et, dans ce cas, la pièce de connexion 14 est également constituée par un tube de cuivre dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la conduite 16 pour des raisons évidentes. L'autre extrémité de ladite pièce de connexion 14, opposée à son extrémité située du côté du boîtier, est bifurquée avec formation d'une fente transversale pratiquement en forme de U, en la partie terminale de sa paroi, de manière à former deux bras de connexion opposés 26, séparés- par une ouverture arquée 28, dont le rayon est de préférence égal au rayon extérieur de la conduite 16 pour que la pièce de connexion 14 puisse s'adapter sur cette dernière. Cela se fait en disposant l'extrémité bifurquée de la pièce de connexion sur la conduite de telle manière qu'elle sty trouve avec ses deux bras 26 à califourchon et que les bords arqués de ladite ouverture arquée 28 se trouvent en contact avec la paroi de la conduite.Dans les exemples d'exécution ici représentés, les bouts libres des bras 26 se trouvent généralement à un niveau plus bas que la section médiane horizontale de la conduite, comme le montre la figure 3, de sorte qu'ils peuvent être courbés vers l'inté- rieur et s'appliquer étroitement à la paroi de la conduite, de ma nière à assurer une fixation temporaire impeccable de la pièce sur la conduite. Suivant un autre mode d'exécution, la longueur desdits bras, égale à la distance entre le sommet de l'arc 28 et le bord inférieur des bras, peut être légèrement inférieure au diamètre extérieur de la conduite 16. Dans ce cas, la pièce de connexion 14 est fixée à la conduite, par exemple par soudure, ce qui ne présente pas de difficultés en raison du fait que la pièce de connexion 14 et la conduite 16 sont faites du même matériau et ont pratiquement la même épaisseur de paroi, de sorte qu'elles se laissent facilement chauffer à la même température de soudure. Un noyau de forme pratiquement cylindrique 30, de préférence exécuté en un matériau métallique dur, est logé coaxialement dans les alésages 18 et 19. Il est muni à l'une de ses extrémités d'une pointe de percement coaxiale 32, dont le diamètre est infé rieur-à celui du noyau et qui présente un alésage axial. Cette pointe s'amenuise graduellement vers le bas, c'et-à-dire vers son bout libre biseauté 34, de manière à former une pointe destinée à percer la paroi de la conduite.La longueur totale du noyau et de la poin- te 32 est légèrement supérieure a la distance entre l'extrémité libre de la paroi 24 du boîtier et la paroi adjacente de la conduite 16, ce qui permet de loger le noyau presque totalement à l'intérieur du bottier, sa pointe de percement pénétrant dans la conduite 16 de la manière décrite ci-dessus. Le noyau 30 comporte entre ses deux extrémités une partie en forme de cône tronqué inversé, qui forme un épaulement tronconique 36, dont la petite base se trouve du côté de la pointe 32, ainsi que, d'une part, une partie cylindrique inférieure 38, pénétrant librement dans l'alésage 18 du bottier, et, d'autre part, une partie cylindrique supérieure '40, coulissant axialement dans le contre-alésage 19 du botter. Le noyau 30 est en outre caractérisé en ce que son bout supérieur, c'est-à-dire son bout opposé à celui qui porte la pointe 32, est taraudé, la surface interne taraudée se raccordant à un épaulement conique 44, en vue du montage par vissage d'un noyau de soupape à air 46, pourvu d'un dispositif d'étanchéité pour réaliser un contact bien étanche avec cet épaulement 44. La paroi interne taraudée au niveau de l'extrémité supérieure du noyau présente un épaulement annulaire 50. Ure coiffe taraudée 52 coopère avec la partie filetée 22 du noyau 30, qui est pressé vers la conduite 16 et dans cette dernière lorsque'on visse la coiffe sur le noyau. La coiffe 52 présente une paroi de forme conique 54, qui délimite-un espace intérieur audessus de sa zone taraudée, à l'intérieur duquel la paroi conique 54 presse la mince paroi annulaire terminale 24 du bottier vers et sur la partie terminale de-moindre largeur du noyau 30 vers l'exté- rieur par rapport à l'épaulement 50, par rotation et rétrécissement de cette paroi mince 24, tout cela de manière à immobiliser le noyau. La coiffe 52 est de préférence munie d'un logement coaxial 56 logeant sans contrainte le bout libre de la tige du noyau de la soupape à air. Dans la variante d'exécution illustrée par la figure 4, le bottier 12' présente un épaulement annulaire 20' normal à son axe longitudinal et regardant vers sa paroi mince 24. Le noyau 30' est muni d'un épaulement annulaire intermédiaire 36', normal à son axe longitudinal et coopérant de manière étanche avec ledit épaulement 20' du bottier. Le bottier 12 et la pièce de connexion 14 sont assemblés à l'usine de la manière décrite ci-dessus. Le noyau 30 de la sou pape à air et la coiffe 52 sont remis au personnel de contrôle et d'entretien de l'installation de refroidissement, en même temps que le boîtier-12 et la pièce de connexion 14 assemblés. Cette dernière est disposée à califourchon sur la conduite 16 à purger et y fixée par soudure de la manière décrite précédemment. Il est à noter que la connexion soudée entre la pièce de connexiOn 14 et la conduite 16 ne doit pas être absolument étanche pour des raisons données ci-'après > mais doit, par contre, être suffisamment résistante pour résister à la sollicitation résultant du percement de la conduite, Le noyau 30 muni de la soupape à air 46 est inséré axialement dans le contre-alésage 19 du bottier, de telle manière que la pointe 32 du noyau vient en contact avec la paroi de la conduite 16. Dans cette position, ltépaulement intermédiaire 36 du noyau se trouve à une distance de l'épaulement 20 du boîtier pratiquement égale à la profondeur de pénétration désirée de la pointe 32 dans la conduite 16. La coiffe 52 est maintenant vissée à la main sur la partie filetée 22 du bottier.Deux clés de montage appropriées sont placées l'une sur la tête 21 du bottier et l'autre sur la paroi polygonale de la coiffe 52 pour maintenir. la coiffe en contact avec le bottier sur lequel elle est vissée, pendant qu-'elle se déplace graduellement vers la tête 21 du bottier, et cela de telle manière que la paroi conique intérieure 54 de la coiffe, appliquée au borddelazone filetée du noyau, pousse la poin- te 32 graduellement et de manière étanche à travers la paroi de la conduite 16, le- déplacement axial du noyau dans le bottier étant finalement bloqué par le contact conique des deux épaulements 36 et 20. Lorsque la paroi de la partie taraudée du noyau est arrivée au niveau dela paroi 24 du bottier, la paroi intérieure conique 54 de la coiffe vient en contact avec le bord libre de cette paroi 24 du bottier et le force vers l'intérieur tout en le déformant et le calant de manière bien étanche sur la partie terminale plus étroite de la paroi du noyau en dehors de son épaulement annulaire 50.Comme le noyau 30 est de préférence exécuté en un matériau relativement dur, tel que l'acier, sa pointe 32 forme un joint étanche aux gaz et liquides au point où elle perce la paroi de la conduite 16 entre les épaulements 36 et20, et la paroi mince 24 du bottier forme une zone d'étanchéité supplémentaire autour de la partie taraudée du noyau, tout cela de manière à rendre superflues des mesures d'étanchéité spéciales entre la pièce de connexion 14 et la conduite 16. L'alésage du noyau 30 se trouve maintenant en communication avec la conduite 16, de sorte que, après avoir enlevé la coiffe 52, du gaz réfrigérateur peut être introduit dans la conduite ou en être évacué, en ouvrant l'alésage du noyau 30 au moyen du noyau 46 de la soupape à air. La mise en oeuvre et le fonctionnement de l'appareil suivant le mode d'exécution représenté à la figure 4, sont identiques à ceux de l'appareil décrit ci-dessus. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Soupape de purge automatique pour des conduites tubulaires, caractérisée en ce qu'elle comporte(l )un bottier de forme générale cylindrique, muni d'un alésage axial et pourvu de pans à un niveau intermédiaire entre ses extrémités supérieure et inférieu re, destinés à coopérer avec une clé, et présentant une partie périphérique de diamètre moindre formant une paroi relativement mince à l'une de ses extrémités, ainsi qu'un épaulement annulaire intérieur situé à un niveau intermédiaire entre ces deux extrémités et regardant vers ladite paroi mince, ce bottier présentant en plus une zone filetée s'étendant entre les susdits pans destinés à coopérer avec une clé, d'une part, et ladite paroi mince, d'autre part;; (29..)une pièce tubulaire, d'une part, fixée coaxialement à l'extrémité dudit bottier opposée à ladite zone filetée et, d'autre part, bifurquée de manière à former une fente transversale en U,qui présente une partie arquée dont le rayon est pratiquement égal au rayon extérieur de la conduite à purger, ainsi que deux bras disposés à califourchon sur cette dernière, la paroi de cette pièce tubulaire étant pratiquement de même épaisseur que celle de la conduite;;(30)un noyau tubulaire dont la longueur est légèrement supérieure à la distance entre l'extrémité libre de ladite paroi mince du bottier et. le sommet de ladite partie arquée de la fente en U,et qui est logé coaxialement, sans contrainte, dans l'alésage du bottier, avec la particularité qu'il possède (a) une partie terminale conique moins large, s'amenuisant graduellement vers le bas et dirigée vers la conduite à purger lorsque ladite pièce tubulaire s'y trouve montée avec sa fente en U, et biseautée à son extrémité de manière à former une pointe destinée à percer la paroi de la conduite; (b) un épaulement annulaire extérieur, situé à un niveau intermédiaire entre ses deux extrémités et regardant ladite pointe de percement; (c) une partie périphérique de diamètre réduit située à son extrémité supérieure, opposée à ladite pointe de percement, et formant un épaulement annulaire adjacent à ladite paroi mince du bottier; (d) une zone taraudée située à son extrémité supérieure, opposée à ladite pointe de percement; et (e) un siège dans sa paroi intérieure à la limite inférieure de ladite zone-taraudée; et(50)une coiffe coopérant avec ladite zone filetée du bottier et présentant une paroi intérieure conique qui vient en contact avec la paroi terminale extérieure adjacente du noyau'et pousse ladite pointe de percement dans la paroi de la conduite a purger, ledit épaulement intermédiaire du noyau s'appliquant de manière bien étanche audit épaulement intérieur du bottier et se mettant ensuite en contact avec la paroi terminale extérieure de la paroi mince du bottier, qui est repoussée vers l'intérieur contre la paroi extérieure du noyau en dehors dudit épaulement annulaire terminal en position de blocage, lorsque ladite coiffe est graduellement vissée sur le bottier.