Brevet FR2400157A1 — publié le 19790309

La présente invention se rapporte à un amortisseur pour des dispositifs de non-retour placés dans des conduites de liquide et munis d'un éliment de fermeture, ou obturateur, appuyé contre un siège de soupape en leur position de fermeture et déplaçable par le courant du liquide, cet amortisseur comportant un piston approprié qui n'est relié audit obturateur, par concordance de forme, queieu avant que celui--ci ntait atteint sa position de fermeture et dont les chambres extra-cylindriques attenantes aux faces frontales dudit piston amortisseur communiquent entre elles par des ouvertures d'étranglement dont la section efficace varie. On trouve dans le brevet allemand en publication formelle N 2.124.315 la description d'un amortisseur de ce genre dans lequel un levier qui vient agir sur la tige intérieure d'un cylindre d'amortissement peu avant qu'un dapet de non-retour atteigne sa position de fermeture est fixé à l'arbre dudit clapet à ltextérieur de la conduite tubulaire. Le cylindre d'amortissement renferme un piston creux dont, par un dispositif de soupapes à plusieurs corps, l'intérieur libère, pour le liquide présent dans ledit cylindre, des ouvertures de passage, d'abord spacieuses, qui diminuent au fur et d mesure du trajet parcouru. On obtient ainsi un amortissement progressif du mouvement du clapet de non-retour avant son arrivée à sa position extrême. Particulièrement dans des conduites de centrales nucléaires, l'uti- lisation de tels dispositifs de non-retour exige des temps de fermeture extrêmement brefs, mais ceux-ci provoquent dans les conduites de forts -coups de pression qu'il faut réduire à une mesure admissible par un amortisseur efficace. L'invention a pour objet un amortisseur pour dispositifs de nonretour qui convienne aussi bien à des clapets qu'à des soupapes et permette, tout en maintenant un amortissement efficace, des temps de fermeture extrêmement brefs. Cet amortisseur est caractérisé par le fait que les faces frontales du piston amortisseur creux sont attenantes d des chambres extra-cylindriques qui sont séparées du volume intérieur parcouru par le liquide par un élément de guidage cylindriques creux, portant le piston amortisseur et déplaçable en direction axiale, qui présente les ouvertures d'étranglement. Un tel piston amortisseur creux ne nécessite aucun tringlage de tranxsmission dynamique sur l'élément de fermeture, ou clapet de non-retour,et présente en outre une structure plus simple ainsi qu'un moindre encombrement que, par exemple, l'amortisseur selon le brevet allemandE 2124.315 precité. C'est une disposition connue, de par le brevet allemand en publication formelle IxI l.S06.748 > que deianir de pistons dont les chambres cylindriques correspondantes communiquent par des ouvertures de passage avec la conduite de liquide l'élément de fermeture d'une soupape de non-retour, mais llamor- tissement agit alors pendant toute la course dudit élément, ce qui conduit forcément à des temps de fermeture plus longs.Si l'on obtient difficilement, dans ce dispositif, de très courts temps de fermeture avec -coups de pression limités, cela tient aussi au fait qu'il n'est pas prévu d'amortissement supplémentaire pour le piston annulaire se dirigeant vers le siège de soupape avant qu'il ntatteigne sa position de fermeture. Selon d'autres particularités possibles de l'invention : la position axiale des ouvertures d'étranglement est choisie en sorte qu'au moins dans la position finale du piston amortisseur creux en laquelle le dispositif de non-retour et fermé, seule une partie de la section des ouvertures d'étranglement du coté refoulement se trouve dans la zone de la chambre extra-cylindrique correspondante pour assurer llassemblage par concordance de forme entre un élément de fermeture déplacable exialement et le piston amortisseur, une tige-poussoir reliée au piston amortisseur pénètre à l'inté- rieur de ltélément de fermeture, où elle est déplacable longitudinalement sous un certain jeu. L'invention sera mieux comprise à Plaide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illus- trés schématiquement par le dessin annexé, d ont les deux figures yeprésentent, en coupe longitudinale axiale avec vue latérale intérieure, deux amortisseurs selon ladite invention pour dispositifs de non-retour. La figure 1 concerne un clapet de non-retour 1 qui est pivotable sur un arbre 3 à llintérieur dlun carter 2 et s'applique, en position de fermeture, sur un siège de soupape 4. La conduite de liquide est raccordée aux extrémités ouvertes 5 et 6 du carter 2, et la direction d'écoulement normale du liquide est indiqué par la flèche 7. Dans la position du clapet de non-retour 1 représentée sur la figure 1, celui-ci est au contact dlune tige-poussoir 8 reliée par des ailerons 9 à un élément de guidage cylindrique creux 10 qui porte le piston amortisseur creux 11. Les deux faces frontales 12, 13 de celui-ci sont attenantes à des chambres extra-cylindriques 14, 15 qui entourent concentri- quement le volume intérieur de llélément de guidage cylindrique creux 10. Ces chambres extra-cylindriques 14 et 15 sont reliées au volume intérieur de ltélément de guidage cylindrique creux 10 par des ouvertures dlétrangle- ment 16 et 17 ménagées dans ce dernier. On voit d'après la figure 1 que les ouvertures d'étranglement sont disposées en sorte que, en fonction de la position de l'élément de guidage, une partie plus ou moins grande de la section desdites ouvertures soit disponible pour le passage du liquide entre le volume intérieur et les chambres 14 et 15. L'éMEent de guidage cylindrique creux 10 présente avantageusement le même diamètre intérieur que la conduite de liquide. Le dispositif fonctionne comme suit En cas d'écoulement du liquide en direction de la flèche 7, le piston amortisseur 11 est refoule, clapet de non-retour 1 ouvert, à sa position extrême de gauche solidairement avec lélement de guidage 10 et la tige-poussoir 8. Si le sens d'ecoulement stinverse, le clapet de nonretour se ferme et, peuavant d'avoir a tteint sa position de fermeture, heurte la tige-poussoir 8.Le piston amortisseur 11 est donc refoule vers la droite avec l'élément de guidage cylindrique creux 10, si bien que du liquide passe de la chambre extra-cylindrique 15 à ltinterieur de l'élément de guidage t0 à travers les ouvertures d'étranglement 17. Du liquide s'écoule de même à l'intérieur de ltélement de guidage 10 vers la chambre extra-cylindrique 14 à travers les ouvertures dletranglement 16.A mesure que le piston amortisseur 11 se déplace vers la droite, la section des ouvertures d'étranglement 17 disponible pour cet écouiementtliminue èt il en résulte un effet d'amortissement progressif, lequel est adaptable aux conditions requises par variation du nombre, de la forme et de la position des ouvertures 16 et 17. Ce dispositif permet donc d'obtenir l'effet d'amortissement valu sans équiper de leviers, tringlages, ou autres organes analogues le clapet de non-retour. On réalise ainsi un processus de fermeture et d'ouverture très rapide même dans de grandes conduites tubulaires. La figure 2 représente un exemple de réalisation de l'invention dans lequel le clapet de non-retour est remplacé par un élément de fermeture 18 déplaçable en translation axiale. La tige-poussoir 8 pénètre dans cet élément de fermeture 18, où elle se loge avec jeu dans une ouverture cylindrique 19. Dans ce dispositif, dont le fonctionnement est par ailleurs identique à celui du précédent selon la figure 1, l'élément de guidage 10 et le piston amortisseur 11 sont non seulement refoulés vers la gauche par llécoulement du liquide, mais aussi entraînés dans la même direction par ltélement de fermeture 18. D'où, en plus, un effet d'amortissement lors de l'ouverture de l'obturateur 18. REVENDICATIONS 1. Amortisseur, pour dispositif de non-retour placés dans des conduites de liquide et munis dlun élément de fermeture appuyé contre un siège de soupape en leur position de fermeture et déplacable par le courant du liquide, équipe d'un piston approprie qui ntest relie audit element de fermeture, par concordance de forme, que peu avant la position de fermeture de ce dernier et dont les chambres e tra-cylindriques attenantes aux faces frontales dudit piston amortisseur communiquent entre elles par des ouvertures d'étranglement dont la section efficace varie, amortisseur caractérisé par le fait que les faces frontales (12,13) du piston amortisseur creux (11) sont attenantes à des chambres extra-cylindriques (1X,15) qui sont séparées du volume intérieur parcouru par le liquide par un élément de guidage cylindrique creux (10), portant le piston amortisseur (11) et deplaça- ble en translation axiale, qui présente les ouvertures d'étranglement (16,177. 2. Amortisseur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la position axiale des ouvertures d'étranglement (16,17) est choisie en sorte qutau moins dans la position finale du piston amortisseur creux (11) correspondant- à la fermeture du dispositif de non-retour, seule une partie de la section des ouvertures d'étranglement (177 du caté refoulement se trouve dans la zone de la chambre extra-cylindrique (15)correspondante. 3. Amortisseur selon la revendication 1 caractérise par le fait que, pour assurer lXassemblage parfoncordance de forme entre un élément de fermeture (18) dépiçable axialement et le piston amortisseur ( , une tige-poussoir (8) reliée à ce dernier pénètre à l'intérieur de ltelement de fermeture (18), où elle est déplacable longitudinalement sous un certain jeu.