Brevet FR2467342A1 — publié le 19810417

L'invention est relative à une soupape de décharge hydraulique, telle que celle utilisée pour la protection des installations contre les coups de bélier. Une telle soupape, qui comporte un organe d'obturation appliqué contre un siège par un ressort de compression, a été décrite notamment dans le brevet français n0 1 021 221. Mais pour pouvoir être adaptée aux conditions locales d'exploi- tation, la soupape doit comporter un dispositif de tarage du ressort de compression. Or le réglage d'un tel dispositif est particulièrement long et délicat. En effet, d'une part il y a lieu de procéder à des démontages de capots de protection de la soupape pour accéder au dispositif de réglage et, d'autre part, après tarage du ressort, l'élimination de la composante tangentielle de l'effort dû au ressort implique un réglage approprié de l'inclinaison de sa bride antagoniste d'appui disposée à l'extrémité opposée à l'organe d'obturation. L'invention a pour but une soupape de décharge hydraulique à autocentrage dont les dispositifs de réglage soient particulièrement simples et accessibles sans nécessiter de démontages importants. Elle a également pour but une soupape insensible aux variations lentes des conditions locales d'exploitation. L'invention a pour objet une soupape de décharge d'une installation hydraulique comportant un organe d'obturation soumis d'un côté à l'action d'un organe de compression réglable et appliqué de l'autre côté contre un siège relié à la pression de ladite installation hydrau- lique, caractérisée en ce que l'organe de compression est constitué par un vérin pneumatique. Selon une caractéristique, le vérin pneumatique est du type à coussin d'air. Il peut alors comporter une valve de liaison à une source de gonflage et une prise de manomètre de contrôle. Selon une autre caractéristique, l'organe d'obturation est constitué par une plaque circulaire. Selon une disposition, l'enceinte du vérin pneumatique est reliée à une poche d'expansion déformable placée dans un réservoir dont l'enceinte est reliée par l'intermédiaire d'un diaphragme réglable - 2 - à la pression régnant dans l'installation hydraulique. Selon une autre disposition, l'enceinte du vérin pneumatique est reliée à l'enceinte d'un autre vérin pneumatique soumis au poids d'une charge de tarage. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de divers modes de réalisation donnés à titre d'illustration dans les dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une soupape selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique en coupe d'une variante de réalisation de la soupape selon l'invention. La figure 3 est une vue schématique en coupe d'une autre variante de réalisation de la soupape selon l'invention. La soupape de la figure 1 comporte une buse 1 présentant à son extrémité inférieure un épaulement 2 et à son extrémité supérieure un siège 3. La buse 1 est fixée au travers de l'ouverture circulaire 4 d'une plaque de base 5 à l'aide d'une bride 6 par l'intermédiaire de boulons non représentés. A cet effet, l'épaulement 2 est disposé dans une gorge circulaire 7 ménagée sous la face inférieure de la plaque 5. Le siège 3 coopère avec la face inférieure d'un disque 8 constituant l'organe d'obturation de la soupape. Le disque 8 est surmonté d'un bossage central 9 disposé dans un alésage i1 du flasque inférieur 10 d'un vérin pneumatique 12 comportant un.flasque supérieur 13 fixé au travers d'une bride supérieure 14 à l'aide d'une demi-bride 15 par l'intermédiaire de boulons non représentés. La bride supérieure 14. est elle-même-fixée de manière réglable à la plaque de base 5 par des tirants périphériques 16 vissés sur la plaque inférieure 5 et sur la bride supérieure 14. Le vérin comporte à sa partie supérieure un conduit axial 17 qui traverse le flasque 13 et la contrebride 15 et qui présente à son extrémité supérieure une valve 18 ainsi qu'une prise d'alimentation 19 pour un manomètre 20. Des colonnettes 21 reposant sur la plaque de base 5 et traversées par les tirants 16 supportentune couronne 22 sur laquelle sont fixés une jupe inférieure 23 et un capot 24. La buse 1 étant reliée à l'aide de la bride 6 à une conduite d'installation hydraulique non représentée, le fonctionnement est le suivant. -3- Après avoir relié la valve 18 à une source pneumatique non représentée, on gonfle le vérin 12, avantageusement du type à coussin d'air, à une pression dont la valeur contr8lée par le manomètre 20 est choisie en fonction de celle de la pression hydraulique de l'ins- tallation exercée au droit du siège 3 sous l'organe d'obturation 8, et on règle de manière convenable l'inclinaison de la bride 14 grâce aux boulons de fixation sur les tirants 16. Lorsqu'une surpression accidentelle dépassant la valeur de réglage du vérin est induite dans l'installation hydraulique, la plaque d'obturation 8 est soulevée et laisse échapper autour du siège 3 une lame liquide qui la maintient centrée et est canalisée par la jupe 23. Pour modifier le réglage de la soupape, il est suffisant de modifier la pression du vérin en la contrôlant à l'aide du manomètre 20 et en utilisant la valve 18 avec ou sans le concours d'une source de gonflage, selon le cas. Lorsque ces organes sont placés au-dessus du capot 24, il n'est pas nécessaire de le démonter car il n'y a généralement pas lieu de modifier le réglage des boulons de fixation de la bride 14 sur les tirants 16. La soupape une fois réglée présente un seuil de fonctionnement dont la valeur est constante quelles que soient les conditions d'ex- ploitation de l'installation hydraulique qu'elle est appelée à protéger. La variante de réalisation de la figure 2 présente l'avantage d'un seuil de fonctionnement qui suit automatiquement les variations des conditions d'exploitation de l'installation, dans la mesure o ces variations ne sont pas brusques. A cet effet, un piquage 25 relie le conduit 17 à une poche déformable 26 qui est placée dans l'enceinte d'un réservoir étanche 27 reliée par l'intermédiaire d'un conduit 28 à la pression régnant à l'intérieur de la buse 1 en communication avec l'installation hydrau- lique à protéger. D'autre part, un diaphragme réglable 29 est disposé au travers du conduit 28. Grâce au diaphragme 29 le seuil de fonctionnement suit les variations lentes de la pression d'exploitation de l'installation hydraulique mais non les variations brutales comme celles provenant -4- des coups de bélier. Il en résulte que l'organe d'obturation 8 ne s'ouvre que dans le cas de surpression' brusque. Dans le mode de réalisation de la figure 3, on a cherché à rendre la soupape 12 insensible aux variations de la pression dues aux modifications de la température ambiante et éventuellement à permettre également un ajustement volontaire du réglage du seuil de fonctionnement de la soupape 12. A cet effet, un piquage 31 relie le conduit 17 au travers du diaphragme 32 à l'enceinte d'un autre vérin pneumatique 33. Ce vérin, qui peut aussi être du type à coussin d'air, est soumis au poids donné par une charge de tarage 34. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés et qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains éléments par d'autres susceptibles d'assurer la même fonction technique ou une fonction technique équivalente. -5 REVENDICATIONS 1/ Soupape de décharge d'une installation hydraulique comportant un organe d'obturation (8) soumis d'un c8té à l'action d'un organe de compression réglable et appliqué de l'autre c8té contre un siège (3) relié à la pression de ladite installation hydraulique, caractérisée en ce que l'organe de compression (12) est constitué par un vérin pneumatique (12) du type à coussin d'air et en ce que l'organe d'obtu- ration (8) est une plaque circulaire. 2/ Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte du vérin pneumatique (12) est reliée à une poche d'expansion (26) déformable placée dans un réservoir (27) dont l'enceinte est reliée par l'intermédiaire d'un diaphragme (29) réglable à la pression régnant dans l'installation hydraulique. 3/ Soupape selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'enceinte du vérin pneumatique (12) est reliée à l'enceinte d'un autre vérin pneumatique (33) soumis au poids d'une charge de tarage (34). 4/ Soupape selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le vérin pneumatique comporte une valve (18) de liaison à une source de gonflage. / Soupape selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le vérin pneumatique comporte une prise (19) de manomètre (20).