Brevet FR2508135A1 — publié le 19821224

L'invention est relative à une soupape. Actuellement, il existe une large variété de soupapes, les types les plus conventionnels sont actionnés par une pièce de la soupape mobi- le qui obstrue l'ouverture lorsqu'elles sont déplacées hors du siège, durant l'ouverture, le flux est ainsi autorisé à passer à travers l'ori- fice Durant la fermeture, la pièce est déplacée par la pression du- fluide de sorte à ce que la pièce repose sur son siège avec une force qui compense la pression agissant sur la pièce et cette force est ap- pliquée en permanence sur le siège durant la fermeture. Plus particulièrement avec les soupapes pilotées par un flotteur, il en résulte le désavantage suivant, c'est que plus l'orifice est grand et plus la force qui doit être compensée est élevée ainsi, la dimension du flotteur et de son levier doivent être également dimensionnés en con- séquence. Dans beaucoup de cas, il serait avantageux d'avoir une pièce de fermeture maintenue sur un siège au moyen d'une force qui est indépen- dante de la pression du fluide qui doit être contrôlée. La soupape selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention comprend une chambre, une première et une seconde ouvertures alignées axialement à la chambre, une troisième ouverture de la chambre constitu- ant une entrée, un couvercle amovible fermant la troisième ouverture, une rondelle d'étanchéité amovible supportée par le couvercle, un tube disposé de sorte à se mouvoir axialement dans la seconde ouverture entre une première position dans laquelle son ouverture intérieure vient s'appliquer sur la rondelle d'étanchéité et une seconde position dans laquelle le fluidedans la chambre peut s'échapper de la chambre le long du tube, une bague d'étanchéité autour du tube pour empêcher les fuites de fluide de la chambre le long de la partie extérieure du tube, et un élément amovible de positionnement tenant la bague d'étanchéité en posi- tion, lequel élément peut être remplacé à travers la première ouverture pour permettre l'échange de la bague d'étanchéité. La bague d'étanchéité sera de préférence toroidale. Ainsi, avec la soupape de l'invention, il dépend peu que la rondel- le d'étanchéité ou la bague d'étanchéité se dégrade en premier. Les deux peuvent être remplacées en retirant le même couvercle amo- vible, qui sera, de préférence, fixe sur la première ouverture par une vis engagée dans un filetage. Le déplacement axial du tube peut être réalisé par un grand nombre 2 - de dispositifs tels que des bras de levier d'un flotteur, un diaphragme du genre de ceux utilisés dans les soupapes pilotées par pression, par un piston à double action disposé dans un cylindre et similaires. La figure 1 est une coupe de la soupape pilotée par un flotteur selon l'invention. La figure 2 est une coupe d'une version modifiée de la soupape pilotée par un flotteur. La figure 3 est une coupe d'une soupape pilotée par la pression selon la présente invention. La figure 4 est une coupe d'une soupape asservie selon l'invention. Dans la figure 1, le corps de soupape cylindrique ( 10) est pourvu d'une entrée ( 11) La partie supérieure du corps ( 10) est fermée au moyen d'un bouchon vissé ( 12) Le bouchon ( 12) maintient en position une pièce rapportée ( 13) qui ferme de façon étanche la partie inférieure de la chambre ( 14) située à l'intérieur du corps ( 10) et qui dispose d'un bossage percé au centre ( 15), avec une pièce de centrage ( 16) tenant en position une bague ( 17). Un tube ( 18) constitue une pièce de la soupape et coulisse à l'in- térieur du bossage ( 15) et est fixé de manière étanche sur sa partie externe au moyen de la bague ( 17) Entre le couvercle ( 12) et la pièce ( 16) est placée une rondelle ( 9) contre laquelle l'ouverture intérieure du tube ( 18) s'applique de façon étanche à la fermeture. On pourra s'apercevoir d'après la position représentée qu'il ne peut y avoir aucun flux entre la chambre ( 14) et l'intérieur du tube( 18) Si le tube ( 18) est déplacé vers le bas, le flux de la chambre ( 14) passe au travers du tube ( 18). Selon cette réalisation, le tube est déplacé au moyen d'un bras de levier ( 19) d'un flotteur (non illustré) Le mouvement ascendant du tube ( 18) est assisté au moyen d'un ressort ( 20), mais ce ressort n'est pas indispensable pour le fonctionnement de l'appareil Le ressort ( 20) est maintenu en place au moyen d'un capuchon ( 21) sur lequel le bras de levier ( 19) est également articulé tel qu'illustré Une vis sans tête ( 6) tient le capuchon ( 21) dans n'importe quelle position angulaire dans laquelle il a été positionné pour donner au flotteur une possibilité de débatte- ment libre. L'ouverture de la soupape dans la figure 1 est contrée seulement par le ressort ( 20) (qui n'est pas nécessaire) alors que la fermeture est contrée uniquement par les forces de gravité Un flotteur relativement 3 3petit et un bras de levier ( 19) court peuvent réaliser la fermeture de presque n'importe quelle dimension de soupape Dans la position fermée, la force tenant l'ouverture du tube ( 18) contre la rondelle n'est pas dépendante de la pression à l'intérieur de la chambre ( 14). Dans le mode de réalisation illustré, il est trés simple de rem- placer la rondelle ( 9) ou la bague ( 17) Ceci peut simplement être réalisé en dévissant le couvercle 12 et dans le cas de la bague ( 17), en retiraitla pièce ( 16) Il n'y a aucune raison d'intervenir sur les pivots du bras de -levier ( 19) comme dans le cas des soupapes à flot- teur conventionnelles lorsque les rondelles usagées doivent être rempla- cées. La figure 2 montre une version simplifiée de la soupape illustrée à la figure 1. Dans ce cas, la rondelle ( 9) n'agit pas simplement comme un siège mais également fermé de manière étanche le couvercle ( 12) sur le corps ( 10) Il n'y a également aucune pièce rapportée pour réaliser un bossage percé au centre, mais le tube ( 18) passe à travers le fond du corps ( 10) qui également sert de point de pivot pour le bras de levier ( 19) Un écran ( 22) est disposé dans l'ouverture ( 11). Dans ce cas, la bague ( 17) est tenue en position au moyen d'une pièce de centrage qui est emmanchée à force dans le bossage percé ( 8) saillant sur le fond du corps ( 10) La rondelle ( 9) est remplacée facile- ment en retirant le couvercle ( 12), alors que lorsque le couvercle ( 12) est retiré, la pièce ( 16) peut être dégagée et la bague ( 17) remplacée, si cela est nécessaire. Une pièce rapportée additionnelle est utilisée pour supporter la rondelle ( 9) et éviter d'éventuelles déformations. Dans le mode de réalisation de la figure ( 3), les parties qui sont identiques ont les mêmes numéros de référence que dans la-figure 1 A la partie supérieure, la seule adjonction est un écran filtrant ( 22) entou- rant la chambre ( 14) comme il est usuel dans les soupapes pilotées par la pression. Dans ce cas, le tube ( 18) est piloté au moyen d'un diaphragme ( 23) sur lequel la partie inférieure du tube ( 18) est fixée Le diaphragme ( 23) est positionné à une-extrémité de la sortie de la chambre ( 24) et est appliqué vers cette chambre au moyen d'un ressort ( 20) Si la pres- sion dans la chambre ( 24) est supérieure à celle exercée par le ressort, le diaphragme ( 23) se déplace de façon à pousser le tube ( 18) sur la ron- -4 - delle ( 9) Si la pression dans la chambre ( 24) diminue, le ressort obli- ge le tube ( 18) à se dégager de la rondelle ( 9) et le flux peut s'éta- blir entre l'entrée ( 11) et la sortie de la chambre ( 24). L'ouverture inférieure du tube ( 16) est pilotée par un clapet ( 25) en champignon à ressort pour empêcher tout flux de fluide dans la direc- tion opposée le long du tube ( 18). Dans le mode de réalisation de la figure 4, le corps ( 10) dispose à l'intérieur d'un bossage ( 30) pour maintenur la bague ( 17) autour du tube ( 18) et à un fond ( 31) Une jupe cylindrique ( 32) repose sur le fond ( 31) Un piston ( 33) sur le tube ( 18) se déplace dans la jupe ( 32) et est appliqué vers le bas au moyen d'un ressort ( 34) Une saignée ( 35) relie la chambre ( 34) avec l'espace 35 autour de la jupe ( 32) Un orifice ( 36) relie le volume ( 35). Le ressort ( 34) est choisi de telle sorte que la pression à l'entrée du fluide étant contr 8 ôlée, le tube ( 18) est appliqué contre la rondelle ( 9) Si la pression dans le volume ( 35) diminue, le ressort oblige le tube ( 18) à descendre et le fluide s'écoule le long du tube ( 18). Comme il est montré sur le diagramme, l'orifice ( 36) est relié à la soupape ( 37) pilotée par un flotteur, qui peut être une soupape telle que celle qui est illustrée dans la figure I ou 2 La soupape ( 37) peut- être réalisée dans n'importe quelle forme adaptée aux liquides à contr 8- ler et ainsi il est possible de réaliser des soupapes de grandes dimen- sions. La soupape ( 37) peut être remplacée par une soupape à bouton pous- soir adapté de sorte que la soupape illustrée à la figure 3 peut devenir une chasse d'eau. Dans toutes les réalisations, la rondelle ( 9) et la bague ( 17) peuvent être remplacées facilement par un dévissage du couvercle ( 12). 2508 135 -5 - Revendications 1 Soupape qui comprend une chambre, une première et une seconde ouvertures alignées axialement avec la chambre, une troisième ouverture dans la chambre constituant une entrée, un couvercle amovible fermant la première ouverture, une rondelle d'étanchéité démontable, supportée par le couvercle, un tube disposé de façon à se mouvoir axialement dans la seconde ouverture entre une première position dans laquelle son ouverture intérieure s'applique contre la rondelle d'étanchéité et une seconde position dans laquelle le fluide de la chambre peut s'écouler hors de la chambre le long du tube, caractérisé par une bague d'étan- chéité ( 17), disposée autour du tube ( 18) évitant les fuites de fluide de la chambre ( 14) le long de la partie externe du tube ( 18) et une pièce de centrage démontable ( 16) tenant la bague d'étanchéité ( 17) en position, laquelle pièce 16 peut être remplacée à travers la première ouverture pour permettre le remplacement de la bague d'étanchéité ( 17). 2 Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la bague d'étanchéité ( 17) est toroldale. 3 Soupape selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le tube ( 18) est déplacé par un bras de levier ( 19) supporté par un flotteur et pivotant dans la chambre ( 14). 4 Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le tube ( 18) est supporté par un diaphragme ( 23). Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caracté- risée par le fait que le tube ( 18) se déplace grâce à la pression du fluide. 6 Soupape selon l'une quelconque des revendications caractérisée par le fait que le couvercle est un couvercle vissé ( 12).