Brevet FR2474140A1 — publié le 19810724

1.- 2474140 L'invention concerne un dispositif d'évacua tion de condensat pourvu d'une commande comportant un organe à bilame disposé du côté de la pression d'admission et un élément d'obturation sollicité par la pression d'admission dans le sens de son ouverture, l'organe à bilame étant supporté à l'une de ses parties extrêmes par un appui et actionnant par son autre partie extrême l'élément d'obturation, le dispositif étant pourvu également d'un siège de soupape pour l'élément d'obturation. Dans les dispositifs d'évacuation de ce genre, on désire assurer un fonctionnement intermittent, c'est- à-dire une large ouverture brusque pour l'évacuation et une fermeture complète également brusque. Pour de forts débits il est connu dans ce but, par exemple, de prévoir sur la face aval de l'télément d'obturation, une grande surface soumise à la pression, au moyen de laquelle le condensat qui passe peut exercer une force d'ouverture supplémentaire sur l'élément d'obturation et assurer ainsi une large ouverture pour l'éva- cuation. Cette force d'ouverture supplémentaire ne se manifeste cependant qu'après une certaine course d'ouverture de l'élément d'obturation, lorsque donc du condensat s'écoule déjà. S'il ne se présente que de faibles quantités de condensat il s'établit déjà pour une ouverture extrêmement peu importante un état d'équilibre, entre les forces de fermeture de l'organe a bilame et les forces d'ouverture déterminées par la pression, à l'endroit de l'élément d'obturation. Ce dernier demeure alors dans une position d'étranglement et ne saute pas dans la posi- tion de large ouverture. L'invention a pour but, dans ces conditions, de réaliser un dispositif d'évacuation - du type mentionné dans le préambule - dont l'élément d'obturation, même s'il ne se présente que de faibles quantités de condensat, passe toujours immédiatement de la position de fermeture à la position de large ouverture et, après évacuation du condensat, se referme aussitôt complètement de façon correspondante. L'invention concerne a cet effet un disposi- tif d'évacuation de condensat caractérisé par au moins un ressor à d4clic que supporte un appui et qui agit sur l'organe de commande dans la direction de l'axe de la course de l'élément 2 2474140 d'obturation, la constante d'élasticité du ressort à déclic étant numériquement supérieure à la constante d'élasticité de l'organe à bilame. Un ressort à déclic possède, comme on le sait, la propriété d'effectuer une course par un saut brusque, lorsqu'une valeur limite de la force de charge est franchie supérieurement ou inférieurement. Si maintement, le bilame que comporte le purgeur se refroidit à la température d'ouverture prévue, la force de fermeture agissante de ce bilame s'abaisse alors et la force limite du ressort à déclic qui agit simultanément est franchie inférieurement. Ce ressort à déclic effectue alors une poussée du bilame, dans le sens de l'ouverture. Etant donné que, par suite des différences de constante d'élacticité, la variation de force dépendant de la course est plus grande pour le ressort à déclic que pour le bilame, l'élément d'obturation quitte brusquement la position de fermeture pour passer directement à une position de large ouverture, et ultérieurement après évacuation du condensat - repasse brusquement à la position de fermeture. On indiquera dans la suite des modes de réalisa- tion avantageux de l'invention. Selon un mode d'agencement, l'élément d'obturation placé entre le siège de soupape et le ressort à déclic est pourvu d'une butée d'entraînement pour ce ressort à déclic. Cet agencement offre la possibilité de prévoir, entre le ressort à déclic et l'élément d'obturation, une liaison par engagement géométrique ne se réalisant que dans un seul sens de course. On peut ainsi, en cas de besoin - par exemple pour un débit de condensat froid particulièrement élevé - choisir la course maximale de l'él6ment d'obturation plus grande que celle du ressort à déclic. En outre, le ressort à 3-- 2474 1 40 déclic monostable, contrairement à ce qui se passe avec un ressort à déclic bistable, n'exerce nulle force de fermeture sur l'élément d'obturation, de telle sorte qu'avec un dispositif d'évacuation froid, exempt de pression, l'élément d'obturation occupe automatiquement toujours sa position d'ouverture. Selon des modes de réalisation de l'inven- tion qui sont particulièrement favorables du point de vue de la construction et de la technique de fabrication, il est prévu - que le ressort à déclic est monté dans une position située entre le siège de soupape et l'organe à bilame et qu'il est prévu un appui fixe pour le ressort à déclic ainsi que pour l'organe à bilame, - que l'élément d'obturation, placé entre le siège de soupape et le ressort à déclic, est pourvu d'une butée d'entraînement pour ce ressort à déclic. On peut aussi prévoir une disposition en couches superposées de même sens à plusieurs ressorts à déclic, la constante d'élasticité de cet ensemble de ressorts à déclic étant alors supérieure à la constante d'élasticité de l'organe à bilame. Cet agencement permet une course de déclic particulièrement grande grâce à la superposition de plusieurs minces ressorts à déclic au lieu de l'utilisation d'un seul ressort à déclic épais. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure l est une vue en coupe transver- sale partielle d'un dispositif d'évacuation ou purgeur en position d'ouverture totale, 4.- 2474140 - la figure 2 est une vue en caupe transver- sale partielle en position de large ouverture, - la figure 3 est une vue en coupe transver- sale partielle en position de fermeture. - Une cloison de séparation 1 entre les c8tés de presmLon d'admission et de basse pression d'un carter -non représenté - du dispositif d'évacuation présente un perçage 2 et porte à cet endroit une pièce 3, comportant un siège de soupape 4. On a prévu en outre un organe de commande qui comprend o10 un élément d'obturation 5, coopérant avec le siège de soupape 4 et sollicité par la pression d'admission dans le sens de son ouverture, ainsi qu'un organe à bilame 6 monté du côté de la pression d'admission et actionnant cet élément d'obturation 5. Cet organe à bilame se compose de plusieurs disques himétalliques disposés par couches l'un au-dessus de l'autre alternativement dans les deux sens. Entre l'organe à bilame 6 et le siège de soupape 4 on dispose un ressort à déclic 7, en forme d'assiette, monostable, et dont la constante d'élasticité est numériquement supérieure à celle de l'organe à bilame 6. La caractéristique particulière d'un ressort à déclic consiste, comme on le sait, en ce qu'au moins sur une partie de la course élastique le déplacement en direction de la charge que subit le ressort s'accompagne d'un amoindrissement de la force élastique. Dans le cas de monostabilité, de plus, le sens de la force élastique agissante reste toujours le même au cours de la course du ressort. Il ne se produit par exemple pas d'inversion de force de pression en force de traction. Le ressort à déclic 7 vient s'appliquer par sa zone de bord extérieur sur un appui fixe 8 de forme annulaire, dont est pourvu le corps du siège de soupape 3. Cet appui 8 sert en outre directement de butée fixe pour le bilame 6. Enfin l'élément d'obturation 5 est pourvu, sur sa tige, entre le ressort à déclic 7 et le siège de soupape 4, d'une butée d'entratnement 9. Lorsque le purgeur est froid, les disques de l'organe à bilame 6 ne sont pas bombés, et le ressort à déclic 7 se trouve dans sa position terminale stable présentant une courbure convexe en direction du siège de soupape 4. L'élé- ment d'obturation 5 occupe alors sa position d'ouverture totale -- 2 4 2474140 (figure 1), ce qui permet d'évacuer de grandes quantités de condensat froid. Si les disques de l'organe à bilame 6 se réchauffent, ils se courbent de façon continue. L'élément d'obturation 5 se trouve par suite soulevé et en même temps, au moyen de sa butée d'entrainement 9, il tend le ressort- à déclic 7. La force élastique de ce dernier s'exerçant dans le sens de l'ouverture de l'élément d'obturation s'accroît d'abord de façon continue jusqutà ce que, une fois atteinte la tempéra- ture de fermeture prévue - par exemple approximativement la température de saturation de la vapeur - la course du ressort arrive dans la branche descendante de la courbe caractéristique du ressort o, la compression du ressort à déclic 7 se poursui- vant, sa force d'ouverture s'affaiblit. Etant donné en outre que la variation de force par unité de course est plus grande pour le ressort à déclic 7 que pour l'organe à bilame 6, l'élément d'obturation 5 passe brusquement de la position de large ouverture (figure 2) à la position de fermeture (figure 33 Lorsque la température s'abaisse dans le dispositif d'évacuation, la force de fermeture du bilame 6 décroît à nouveau. Finalement les forces d'ouverture de la pres- sion d'admission et du ressort à déclic 7 ont la prédominance. Etant donné qu'en fonction des constantes de force élastique, l'accroissement de force, dépendant de la course, est plus grand pour le ressort à déclic 7 que pour l'organe à bilame 6, l'élément d'obturation 5, sous l'effet de la compression de l'organe à bilame 6, passe alors brusquement dans une position de large ouverture (figure 2). Ce n'est que là qu'il s'établit à nouveau un équilibre entre les forces agissantes d'ouverture et de fermeture. Ce pasage immédiat à une position de large ouverture et aussi le saut à la position fermée se produisent indépendamment de la quant é du condensat à évacuer. On évite ainsi toujours des positions d'étranglement qui sont indésirable On peut obtenir une course de déclic parti- culièrement grande, pour un diamètre de ressort relativement faible, par la superposition en couches de même sens de plusieui ressorts à déclic minces au lieu d'un seul relativement épais. Pour des débits extrêmement grands, on a en outre la possibilité 4o de munir ltélément d'obturation, comme usuellement jusqu'ici, 6.- 2 4 7 4 1 4 0 sur la face aval, d'une grande surface soumise à la pression, éventuellement dans une chambre de pression intermédiaire, de telle sorte qu'au-delà de la position de large ouverture, il s'effectue encore une course d'ouverture supplémentaire. 7.- 2 4 7 4 1 4 0 7 2474140 REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'évacuation de condensat ou purgeur pourvu d'une commande comportant un organe à bilame disposé du c8té de la pression d'admission et un élément d'ob- turation sollicité par la pression d'admission dans le sens de son ouverture, l'organe à bilame étant supporté à l'une de ses parties extrêmes par un appui et actionnant par son autre partie extrême l'élément d'obturation, le dispositif étant pourvu également d'un siège de soupape pour l'élément d'obturation, dispositif caractérisé par au moins un ressort à déclic (7) que supporte un appui (8) et qui agit sur l'organe de commande (5, 6) dans la direction de l'axe de la course de l'élément d'obturation, la constante d'élasticité du essort à déclic (7) étant numériquement supérieure à la constante d'élasticité de l'organe à bilame (6), 2.- Dispositif d1évacuation selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un ressort à déclic monostable (7) agissant sur l'organe de commande (5, 6) dans le sens de l'ouverture de l'élément d'obturation. 3.- Dispositif d'évacuation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort à déclic (7) est monté dans une position située entre le siège de soupape (4) et l'organe à bilame (6) et qu'il est prévu un appui fixe (8) pour le ressort à déclic (7) ainsi que pour l'organe à bilame (6). 4.- Dispositif d'évacuation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'obturation (5), placé entre le siège de soupape (4) et le ressort à déclic (7), est pourvu d'une butée d'entraine- ment (9) pour ce ressort à déclic. 5.- Dispositif d'évacuation selon l'une quelconque des revendications-1 à 4, caractérisé en ce qu'on dispose en couches superposées de même sens plusieurs ressorts à déclic, la constante d'élasticité de cet ensemble de ressorts à déclic étant alors supérieure à la constante d'élasticité de l'organe à bilame.