Brevet FR2488672A1 — publié le 19820219

1.- L'invention concerne une soupape avec un axe de soupape portant,à son extrémité intérieure au bottier, l'organe de fermeture et qui, à son extrémité extérieure au bottier, est entouréz par un ressort de soupape agissant sur l'axe de soupape, soupape comportant un levier pivotant pour permettre de soulever l'organe de fermeture,ainsi qu'une structure de montage, mainte- nue sur le bottier de soupape, pour ce levier pivotant. De telles soupapesappelées également soupapes à fermeture rapide, trouvent entre autres leur utilisation comme soupapes de purge sur des chaudières à vapeur. Pour pouvoir mon- ter la soupape à un emplacement particulièrement favorable pour l'actionner à la main ou au pied. une hauteur de construction réduite de cette soupape est un avantage important. L'invention a pour but de créer une soupape du type initialement mentionné dont le dispositif d'actionnement se distingue par une hauteur de construction réduite, cette soupape étant constituée d'un nombre aussi réduit que possible de pièces constitutives faciles à fabriquer et étant d'un mon- tage aisé. A cet effet, l'invention concerne une soupape ca- ractérisée en ce que la structure de montage est constituée d'un étrier coiffant l'axe de la soupape ainsi que le ressort de la soupape, cet étrier étant maintenu à ses deux extrémités sur le bottier de la soupape, le levier pivotant comportant.du côté du bottier, une extrémité en forme de fourchette dont les deux branches s'étendent latéralement entre le ressort de soupape et les joues de l'étrier, tandis que dans ces deux joues de l'étrier est maintenu un axe de palier, décalé par rapport à l'axe de la soupape, pour les branches de la fourchette. La réalisation de la structure de montage sous la forme d'un étrier, procure une pièce constitutive d'une construc- tion particulièrement simple et ne posant pas de problème de fa- brication, et qui, en outre, offre de deux côtés un bon accès à l'axe de soupape et aux différentes parties des dispositifs de manoeuvre. Du fait que le levier pivotant est monté latérale- ment à côté du ressort de soupape, ce levier pivotant n'exige, en ce qui le concerne, aucune hauteur supplémentaire de l'étrier. Celui-ci peut en conséquence être maintenu à des dimensions ré- duites. D'autres caractéristiques de l'invention permet- tent d'envisager d'autres formes avantageuses de la soupape défi- nie ci-dessus. Dans tous les cas o la possibilité d'une immobi- lisation du dispositif de manoeuvre, par exemple dans une ou dans deux positions terminales, est souhaitée ou bien nécessaire, il est avantageux de prévoir que dans lea joues de l'étrier, soient logés des moyens venant en prise sur les branches-de la fourchette, pour verrouiller le levier pivotant. Une forme de réalisation particulièrement simple est obtenue en prévoyant que les moyens de verrouillage soient constitués par une broche en- fichable, tandis que les deux joues de l'étrier comportent, dans la zone des branches de la fourchette, transversalement à la di- rection de pivotement de celle-ci, des perçages pour le logement de la broche enfichable. En prévoyant que les joues de l'étrier revêtent la forme de barreaux étroits et présentent dans la zone des bran- ches de la fourchette des élargissements dans lesquels est t d'une part maintenu l'axe de palier, et dans lesquels sont, d'autre part, ménagés les perçages o se loge la broche enfi- chable, il est possible de réaliser l'étrier à partir d'un volu- me de matériau aussi réduit que possible, et donc, de façon ai- séeet économique. Il en résulte en outre, une amélioration com- plémentaire de l'accessibilité des différentes parties du dispo- sitif de manoeuvre. En prévoyant que les joues de l'étrier portent sur leur côté interne des butées de fin de pivotement pour les branches de la fourchette, on obtient de façon simple et sans qu'il soit besoin de pièces constitutives supplémentaires, une délimitation de la zone de déplacement du levier pivotant. On peut ainsi empocher par exemple, un tassement nuisible du res- sort de soupape. Si la sortie de l'axe de soupape hors du bottier de soupape n'est pas étanchée avec un soufflet ou bien par exem- ple un joint torique, mais au moyen d'un presse-étoupe, il est alors avantageux d'utiliser le ressort de soupape comme organe de compression pour la garniture d'étanchéité. Il en résulte une adaptation automatique du presse-étoupe,-et en outre, la dé- pense afférenteà la construction ainsi que la hauteur de cons- truction nécessaire, sont réduites. Comme l'effort de compression agissant sur la 2.- garniture d'étanchéité est déterminé par le ressort de soupape, mais que pour la réalisation de celui-ci l'effort admissible ou exigible pour la manoeuvre de la soupape est déterminant, il peut survenir dans des circonstances défavorables, par exemple en cas de coups de bélier, ou bien lors d'une surcharge de la soupape par une pression d'épreuve très élevée, que la garniture d'étan- chéité soit chassée par la pression hors de l'alésage du pressez étoupe contre l'action du ressort de soupape et qu'un défaut d'é- tanchéité se manifeste à cet endroit. - Dans ces cas, un remède sur est apporté en prévo- yant que, entre le ressort de soupape et la garniture d'étanché- ité, soit disposée une plaque d'appui avec un orifice central de passage pour l'axe de soupape, les joues de l'étrier comportant sur leur côté interne, devant la face frontale, opposée à la garniture d'étanchéité de la plaque d'appui, des butées de fin de course pour la plaque d'appui. Une expulsion de la garniture d'étanchéité par la pression est ainsi empochée par l'étrier. Ceci est également valable dans le cas d'une rupture du ressort de soupape. En prévoyant que la plaque d'appui est constituée par une rondelle, il est possible de recourir pour la plaque d'appui à une pièce bon marché courante du commerce, par exemple à une rondelle Belleville. En outre, et contrairement à une pla- que d'appui en forme de bande, il n'est pas nécessaire de prévoir un blocage en rotation pour assurer en permanence un appui conve- nable. Selon une autre caractéristique de linvention, entre la plaque d'appui et la garniture d'étanchéité, est disposée une douille de pressage comportant un collet de centra- ge venant en prise dans l'orifice de passage de la plaque d'ap- pui, tandis qu'entre cette plaque d'appui et les butées de fin de course, lorsque l'ensemble est monté, est ménagé un jeu axial correspondant au moins à la hauteur du collet de centrage. Ainsi, la douille de pressage pour la garniture d'étanchéité, sert en même temps de centrage pour la plaque d'appui circulaire, et ce- pendant une introduction latérale de la plaque d'appui dans sa position de montage, reste possible sans problème. Une forme particulièrement avantageuse de réalisa- tion de l'étrier consiste à le faire venir d'une seule pièce à ses extrémités avec un couvercle pour le bottier de soupape. 32 - Ainsi le couvercle du bottier avec le passage de l'axe et l'étan- chement correspondant, ainsi que l'étrier avec le dispositif de manoeuvre, forment un groupe constitutif unique. En prévoyant que l'arcade de l'étrier comporte un perçage central de raccordement pour un moteur de réglage, on ménage la possibilité de pouvoir transformer, par un complé- ment d'équipement simple, une soupape manoeuvrée à la main ou au pied en une soupape motorisée, Le levier pivotant sert alors de manoeuvre de détresse dans le cas d'une défaillance de l'é- nergie d'entra nement pour le moteur de réglage. En prévoyant, comme il a été dit plus haut, des moyens pour immobiliser le le- vier pivotant, un verrouillage de lorgane de fermeture peut être prévu. Une réalisation avantageuse du raccordement du moteur de réglage sur la soupape, peut être obtenue en prévoyant que dans le perçage de raccordement soit maintenue une douille qui, à l'extérieur de l'arcade de l'étrier, pbrte le moteur de réglage, et dans laquelle soit monté un poussoir agissant sur l'axe de la soupape. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les des- sins ci-joints, dans lesquels î - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une soupape conforme à l'invention, - la figure 2 montre en vue de dessus la soupape de la figure 1, - la figure 3 montre en vue latérale la soupape de la figure 1, - la figure 4 montre aen vue transversale une autre forme de réalisation, munie d'un moteur de réglage, de la sou- pape selon l'invention, Avec le siège de soupape 1, dans un bottier de soupape 2, coopère un organe de fermeture 3. l'axe de soupape 4 sort du bottier de soupape 1 à travers un couvercle 5. L'axe de soupape 4 est entouré dans le couvercle 5 par une garniture d'é- tanchéité 6 à plusieurs couches. Par l'intermédiaire d'une douille de compression 7, ainsi que d'une plaque d'appui 8 cons- tituée par une rondelle Belleville, et qui comporte un orifice central de passage pour l'axe de soupape 4, l'une des extrémités d'un ressort de soupape 9 agit en la comprimant sur la garniture 4.- d'étanchéité 6. Sur l'autre extrémité du ressort de soupape 9 est en prise un capot d'entraînement 10 fixé sur l'axe 4 de la soupape. Un étrier 11 en forme de U coiffant l'axe de sou- pape 4 et le ressort de soupape 9, forme à ses deux extrémités un tout avec le couvercle 5. L'arcade 14 de l'étrier reliant les deux joues d'étrier 12, 13, porte dans un perçage de rac- cordement central 15, une douille de guidage 16 (figures 1 à 3) pour l'extrémité libre de l'axe de soupape. Un levier pivotant 17 comporte c8té boltier, une extrémité en forme de fourchette. Les deux branches 18, 19 de cette fourchette, s'étendent latéralement entre le capot d'en- trainement 10 avec le ressort de soupape 9 et les deux joues 12, 13 de l'étrier. Des branches 18, 19 de la fourchette comportent des ergots d'entraînement 20, qui viennent en prise dans des évidements latéraux 21, du capot d'entraînement 10. Les joues 12, 13 de l'étrier, revêtant à leurs extrémités la forme de barreaux étroits, présentent dans la zone des branches 18, 19 de la fourchette, des élargissements laté- raux 22, 23. Dans les élargissements 22 est maintenu par ses deux extrémités, un axe de palier 24 pour les deux branches 18, 19 de la fourchette. Les autres élargissements 23, opposés aux premiers élargissements, comportent respectivement deux perçages , 26 dans lesquels peut être introduite une broche enfichable 27. Pour limiter la course maximale d'ouverture du levier pivotant 17, les joues 12, 13 de l'étrier comportent sur leur côté interne des butées de fin de pivotement 28, et elles sont en outre munies à cet emplacement, de butées de fin de course 29, pour la plaque d'appui 8. Le montage des différentes pièces dans l'étrier 11 avec le couvercle 5 est sans problème du fait de la bonne ac- cessibilité latérale. Tout d'abord la garniture d'étanchéité 6 est placée dans le couvercle 5, et, dans la mesure o cela est nécessaire, elle est précomprimée. On effectue ensuite la mise en place de la douille de compression 7. Entre la face frontale de la douille de compression 7 et les butées de fin de course 29, subsiste alors une distance correspondant au moins à la hauteur totale de la plaque d'appui 8, si bien que celle-ci peut être introduite latéralement entre les butées de fin course 29 et la 5.- douille de compression 7 et être enfilée sur un collet de centra- ge 30 sur cette douille de compression 7. Ensuite le ressort de soupape 9 coiffé du capot d'entraînement 10, est mis en place dans l'étrier 11. Après que le ressort de soupape 4 et sa douille de guidage 16 aient été montés, il n'y a plus qu'à introduire le levier pivotant 17 avec ses branches de fourchette 18, 19, la- téralement entre les joues 12, 13 de l'étrier et le capot d'en- tra nement 10, Jusqu'à ce que les ergots d'entraînement 20 vien- nent en prise dans les évidements 21 du capot d'entra nement 10. Finalement, l'axe de palier 24 est mis en place dans les branches 18, 19 de la fourchette et les joues 12, 13 de l'étrier. Du fait que les branches 18, 19 de la fourchette se situent latéralement au ressort de soupape 9, la hauteur de construction de l'étrier 11 peut être maintenue à une cote particulièrement réduite. La manoeuvre de la soupape s'effectue par pivote- ment du levier 17, et par enfichage de la broche 27 dans les perçages 25 ou 26,ce levier pivotant 17 et avec lui l'organe de fermeture 3, peuvent être verrouillés dans la position de ferme- ture ou bien d'ouverture. Slil intervient dans le bottier de soupape 2 des pressions d'un niveau tel que la garniture d'étanchéité 6 s'en trouve fortement comprimée contre l'action du ressort de soupape 9s la plaque d'appui 8 vient alors en butée contre les butées de fin de course 29 et empoche que la douille de compression 7 dans sa totalité et qu'une partie seulement de la garniture d'é- tanchéité 6 soient expulsées par la pression du couvercle 5 et qu'une fuite puisse prendre naissance. Dans le cas de la réalisation selon la figure 4, une douille 31 est mise en place dans le perçage de raccordement 15 de l'arcade 14 de l'étrier. Cette douille porte à l'extérieur de l'arcade 14 de l'étrier, un moteur de réglage 32 entraîné par un fluide sous pressions qui comporte deux parties de parois 33, 34, une membrane 35 bridée entre ces parois et un poussoir 36 actionné par cette membrane. Ce poussoir est monté dans la douil- le 31 et agit sur l'extrémité libre de l'axe de la soupape. Grâce à un simple remplacement de la douille de guidage 16 par le moteur de réglage 32, la soupape manoeuvrée manuellement peut ainsi, avec une dépense extrêmement réduite, être rééquipée en une soupape motorisée munie d'une manoeuvre de détresse. 6.- R EyVEND IO A T I ONS 1.- Soupape avec un axe de soupape portant à son extrémité intérieure au bottier, l'organe de fermeture et qui, à son extrémité extérieure au bottier, est entouréepar un res- sort de soupape agissant sur l'axe de soupape, soupape comportant un levier pivotant pour permettre de soulever l'organe de fer- meture ainsi qu'une structure de montage, maintenue sur le bot- tier de soupape, pour ce levier pivotant, soupape caractérisée en ce que la structure de montage est constituée d'un étrier coiffant l'axe (4) de la soupape ainsi que le ressort (9) de la soupape, cet étrier étant maintenu à ses deux extrémités sur le bottier (2) de la soupape, le levier pivotant (17) comportant du côté du bottier, une extrémité en forme de fourchette dont les deux branches (là, 19) s'étendent latéralement entre le res- sort de soupape (9) et les joues (12, 13) de l'étrier, tandis que dans ces deux joues (12, 13) de l'étrier, est maintenu un axe de palier (24), décalé par rapport à l'axe (4) de la soupape, pour les branches de la fourchette (18, 19). 2.- Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans les joues de l'étrier (12, 13) sont logés des moyens (27), venant en prise sur les branches (18, 19) de la fourchette, pour verrouiller le levier pivotant (17). 3.- Soupape eélon la revendication 2, caractéri- sée en ce que les moyens de verrouillage sont constitués par une broche enfichable (27) tandis que les deux joues (12, 13) de l'étrier comportent dans la zone des branches (18, 19) de la fourchette, transversalement à la direction de pivotement de celle-ci, des perçages (25, 26) pour le logement de la broche enfichable (27). 4.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que les joues (12, 13) de l'é- trier revêtent la forme de barreaux étroits et comportent dans la zone des branches (18, 19) de la fourchette des élargissements (22) sur un côté, élargissements dans lesquels est maintenu l'axe de palier (24). 5.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que les joues (12, 13) de l'é- trier revêtent la forme de barreaux étroits et comportent dans la zone des branches (18, 19) de la fourchette, des élargisse- ments (23) sur un c8té, élargissements dans lesquels sont dis- 7e- posés les perçages (25, 26) pour le logement de la broche enfi- chable. 6.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que les joues (12, 13) de l'é- trier portent sur leur c8té interne, des butées (28) de fin de pivotement pour les branches (18, 19) de la fourchette. 7.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, dans laquelle l'extrémité c8té bottier du ressort de soupape prend appui sur une garniture d'étanchéité pour l'axe de soupape, soupape caractérisée en ce que, entre le ressort (9) de soupape et la garniture d'étanchéité (6), est disposée une plaque d'appui (8) avec un orifice central de passage pour l'axe (4) de soupape, les joues (12, 13) de l'étrier comportant sur leur c8té interne, devant la face frontale, opposéesà la garniture d'étanchéité (6), de la plaque dVappui (8), des butées (29) de fin de course pour la plaque d'appui (8). 8.- Soupape selon la revendication 7, caractéri- sée en ce que la plaque d'appui (8) est constituée par une ron- delle. 9.- Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que, entre la plaque d'appui (8) et la garniture d'étanché- ité (6), est disposée une douille de pressage (7) comportant un collet de centrage (30) venant en prise dans l'orifice de passa- ge de la plaque d'appui (8). tandis qu'entre cette plaque d'ap- pui (8) et les butées (29) defin de course, lorsque l'ensemble est monté, est ménagé un jeu axial correspondant au moins à la hauteur du collet de centrage (30). 10.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisée en ce que l'étrier (11), à ses extré- mités, est réalisé d'une seule pièce avec un couvercle (5) pour le bottier de soupape (2). 11.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à10, caractérisée-en ce que l'arcade (14) de l'étrier, reliant les Joues (12, 13) de l'étrier, comporte un guidage (16) pour l'extrémité libre de l'axe (4) de soupape. 12.- Soupape selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisée en ce que l'arcade (14) de l'étrier comporte un perçage central de raccordement (15) pour un moteur de réglage (32). 13.- Soupape selon la revendication 12, caracté- 9.- 2488672 risée en ce que dans le perçage de raccordement (15) est mainte- nue une douille (31) qui, à l'extérieur de l'arcade (14) de l'étrier, porte le moteur de réglage (32), et dans laquelle est monté un poussoir (36) agissant sur l'axe (4) de la soupape.