Brevet FR2411346A1 — publié le 19790706

L'invention part d'une soupape antiretour utilisable notamment comme soupape d'admission pour un compresseur d'air piston étagé, qui est disposée sur un épaulement entre le grand et le petit espace de travail du cylindre étagé d'un compresseur. Une telle soupape antiretour est connue (demande de modèle d'utilité nO 1 998 176 de la République Fédérale d'Allemagne). La soupape antiretour connue est placée à I'extérieur du carter du compresseur à piston étagé. Elle a de ce fait l'inconvénient qutelle permet un trop grand espace mort, ce qui entraîne inutilement une importante perte de capacité. L'invention a notamment pour but d'éviter cet inconvénient de l'art antérieur. A cet effet, selon l'invention, une soupape antiretour comme indiquée au début est essentiellement caractérisée en ce que le siège de la soupape antiretour est situé sur la surface en forme de couronne de l'épaulement et constitue l'embouchure d'un canal d'-air dont au moins le tronçon terminal est parallèle à l'axe du piston et en ce que le clapet de la soupape antiretour est une portion plus ou moins grande ou segment d'un anneau, dont la forme annulaire est adaptée à l'épaulement et dont au moins une extrémité axialement mobile forme l'élément d'obturation proprement dit, une autre partie du segment d'anneau étant fixée par serrage sur l'épaulement. Une soupape ainsi réalisée a l'avantage que-ltespaceWmort formé dans la région comprise entre l'épaulement du cylindre étagé et l'épaulement ou gradin du piston étagé peut être très petit, du fait que la soupape est placée directement sur l'épaulement entre les deux cylindres et que, en plus, le clapet utilisé est un segment d'anneau plat, ce qui contribue également à réduire l'espace mort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale partielle du cylindre étagé d'un compresseur à piston étagé - la figure 2 est une vue en plan de l'épaulement visible sur la figure 1, et sur lequel est disposé un clapet en forme de segment d'anneau, de ce cylindre étagé - la figure 3 est une vue en plan analogue a la figure 2 mais montrant un clapet en segment d'anneau selon une autre exécution ; et - la figure 4 est une coupe axiale de l'exécution selon la figure 3. Un compresseur à piston étagé dont les autres éléments ne sont pas représentés possède un cylindre étagé 1 formé d'un grand cylindre 2 et d'un petit cylindre 3. A la transition entre les deux cylindres 2 et 3 est formé un épaulement 4 dont la surface en forme de couronne est plane et perpendiculaire à l'axe du cylindre étagé 1. Un orifice fileté de raccordement 5 qui est également orienté perpendiculairement à l'axe du cylindre étagé est prolongé par deux canaux d'admission d'air 6 et 7 qui sont parallèles à cet axe et débouchent dans la surface en forme de couronne de ltépaulement 4. Ces embouchures constituent deux sièges de soupape 8 et 9 d'une soupape antiretour 10. Sur l'épaulement 4 se trouve un segment d'anneau 11 qui, comme le montre la figure 2, a la forme d'un anneau presque complètement fermé. Le segment d'anneau 11 est en acier à ressorts et ses deux extrémités 12 et 13 sont situées à faible distance l'une en face de l'autre. Au-dessus de la fente ainsi formée est prévue en outre, dans un anneau de fixation 15 décrit ci-après, une lumière 14 qui est destinée à favoriser 1 'écoulement sur la soupape antiretour 10. Les deux extrémités 12 et 13 du segment d'anneau Il constituent l'obturateur proprement dit de la soupape antiretour 10. Sur le segment d'anneau li est disposé un anneau de fixation 15 qui est serré par trois vis 18 sur l'épaulement 4 et qui fixe ainsi également le segment d'anneau 11. Dans sa surface de contact avec le segment d'anneau, l'anneau de fixation 15 présente deux évidements 16 et 17, pouvant etre formés par fraisage par exemple, dont l'un, celui désigné par 16, est représenté en trait plein sur la figure 1. Les évidements 16 et 17 permettent aux extrémités 12 et 13 du segment d'anneau de se soulever de leurs sièges 8 et 9. L'anneau de fixation 15 sert en mEme temps d'élément de retenue puisque les fonds des évidements 16 et 17 limitent les courses de soulèvement ou d'ouverture des extrémités 12 et 13. L'anneau 15 présente en outre la lumière 14 déjà mentionnée. La figure 4 représente une variante de réalisation. Le segment d'anneau, désigné ici par 21, est dans ce cas également en acier à ressorts mais il est plus court que dans l'exemple des figures 1 et 2. I1 s'étend seulement sur un arc d'environ 120'. Une extrémité 22 du segment d'anneau 21 est fixée par un anneau 15' et son autre extrémité 23 constitue l'élément d'obturation dtune soupape antiretour 10', dont le siège est également formé par deux sièges de soupape 24 et 25. L'anneau de fixation 15' possède un rebord de centrage 26, ou une autre protubérance ayant la même fonction, pour le maintien en place dlune garniture dfEtancheitéX 27. Fonctionnement La soupape antiretour 10 ou 10' décrite est utilisée comme une soupape d'admission pour un étage ou gradin d'un compresseur à piston étagé. Lorsque le piston étagé non représenté monte, de l'air est aspiré à travers l'orifice de raccordement 5 et à travers les deux canaux d'admission d'air 6 et 7. Le segment dtanneau élastique 11 ou 21 permet à ses extrémités 12 > 13 ou 23 de se soulever de leurs sièges 8, 9 respectivement 24, 25 pour venir buter contre les fonds des évidements 16 et 17 qui limitent la course de ces extrémités pendant l'aspiration. La lumière 14 favorise le passage de l'air lorsque la soupape 10 est ouverte (figure 1). Pendant le mouvement de retour du piston étagé; les extrémités 12, 13 et 23 s'appliquent de nouveau contre leurs sièges 8, 9 respectivement 24, 25. L'air emprisonné entre le gradin du piston étagé et l'épaulement 4 est comprimé et expulsé travers une soupape d'échappement non représentée. La forme plate de la soupape d'admission et sa disposition directement contre l'épaulement 4 garantissent que l'espace mort et les pertes de refoulement sont très petits. La grandeur de la course d'ouverture de la soupape antiretour lÙ' de 11 exemple des figures 3 et 4 est déterminée par l'épaisseur de la garniture d'étanchéité 27. REVENDICATIONS 1. Soupape antiretour, utilisable notamment comme soupape d'admission pour un compresseur d'air à piston étagé, qui est disposée sur un épaulement entre le grand et le petit espace de travail du cylindre étagé d'un compresseur, caractérisée en ce que le siège de la soupape antiretour est situé sur la surface en forme de couronne de l'épaulement et constitue l'embouchure d'un canal d'air dont au moins le tronçon terminal est parallèle à l'axe du piston et en ce que le clapet de lasoupape antiretour est une portion plus ou moins grande ou segment d'un anneau, dont la forme annulaire est adaptée à l'épaulement et dont au moins une extrémité axialement mobile forme lié lément d1 obturation proprement dit, une autre partie du segment d'anneau étant fixée par serrage sur l'épaulement. 2. Soupape antiretour selon la revendication 1, caractérisée en ce que le segment d'anneau est fixé au moyen d'un anneau de fixation, lui-meme fixé sur l'épaulement, qui forme en meme temps élément de retenue pour l'élément d'obturation proprement dit par le fond d'un évidement dont cet anneau est pourvu. 3. Soupape antiretour selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le canal d'air est composé d'un orifice fileté de raccordement qui est orienté radialement et d'un ou de plusieurs conduits d'air partant de cet orifice, parallèles à l'axe et débouchant dans l'épaulement, oh ils constituent des sièges de soupape de la soupape antiretour, et en ce que le segment d'anneau forme presque un anneau complet et possède des extrémités formant chacune un élément d'obturation de la soupape antiretour. 4. Soupape antiretour selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'anneau de fixation présente une lumière située entre les deux embouchures des canaux d'air et entre les deux extrémités du segment d'anneau. 5. Soupape antiretour selon la revendication l ou 2, caractérisée en ce que le segment d'anneau est fixé sur l'épaulement par une extrémité et en ce que son autre extrémité forme l'élément d'obturation de la soupape antiretour. 6. Soupape antiretour selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'anneau de fixation possède une protubérance de centrage servant au positionnement d'une garniture d'étanchéité.