Brevet FR2503319A1 — publié le 19821008

Soupape de sûreté. L'invention concerne les soupapes de sûreté et les organes similaires tels que les clapets de décharge, et en particulier ceux qui équipent les groupes de sécurité hydrauliques des chauffe-eau. On sait que les chauffe-eau modernes doivent comporter selon les normes un robinet d'alimentation, un clapet ant i-retour pour empêcher l'eau chaude de retourner sur le circuit d'eau froide, et une soupape de sûreté empêchant une augmentation dangereuse de la pression lors de la dilatation de l'eau comprise entre le clapet anti-retour et les robinets d'utilisation en passant par le chauffe-eau. De plus cette soupape de sûreté doit permettre par un actionnement manuel la purge du chauffe-eau. Ces soupapes de sûreté comportent essentiellement un corps de robinet avec un clapet intérieur agissant contre la pression et solidaire d'une tige coulissante qui sort du corps du robinet à travers un joint d'étanchéité en étant actionnée à la fois par un ressort taré réglable et par un levier de commande manuelle qui, dans une position ouverte, exerce une traction sur la tige et comprime le ressort pour maintenir le clapet ouvert, et dans une position fermée libère cette tige tout en permettant son libre déplacement. Cette disposition habituelle présente l'inconvénient qu'en cas de blocage de la tige sous l'effet d'une action extérieure quelconque, le clapet intérieur n'est plus libre de fonctionner et peut entraîner des incidents de fonctionnement.En outre, le réglage du tarage du ressort de rappel, accessible de l'extérieur, peut fréquemment être déréglé intempestivement par l'utili- sateur. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précédents en réalisant une soupape de sûreté dont le clapet demeure toujours libre de fonctionner lorsqu'il est en position fermée, même dans le cas où la tige de manoeuvre subit un blocage ou une action extérieure, et qui en outre empêche tout déréglage inopiné du tarage du ressort, tout en assurant une étanchéité améliorée et une grande simplicité de fabrication. L'invention consiste à ménager un jeu axial convenable, non pas entre la poignée de manoeuvre et l'extrémité extérieure de la tige, selon la disposition habituelle, mais au contraire entre l'extrémité intérieure de la tige et le clapet. Pour cela le ressort de rappel n'agit pas sur cette tige mais agit sur une douille de guidage, qui appuie elle-même sur le clapet en pressant entre elle et le clapet la partie centrale d'une membrane d'étanchéité dont la périphérie se trouve pincée et sert de joint entre le corps de l'appareil et la tette de celui-ci. Une rondelle métallique ou plastique est interposée entre la membrane 17 et la tête 2 pour supprimer la friction. Pour assurer le jeu axial selon l'invention, le porteclapet comporte un chambrage dans lequel peut se débattre avec jeu une tête d'extrémité inférieure de la tige avec divers montages possible. Enfin un cache extérieur à libre rotation masque le réglage du tarage du ressort et sert en même temps de base d'appui fixe pour le levier de manoeuvre, ce dernier étant articulé d'une manière ordinaire sur l'extrémité extérieure de la tige à l'aide d'un axe dont le plombage éventuel empêche tout démontage et tout déréglage. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation et d'une variante pris comme exemples et représentés sur le dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe axiale de l'ensemble de l'appareil; la figure 2 est une coupe partielle selon 2-2 de la figure 1; et la figure 3 est une coupe axiale partielle d'une variante de réalisation. Le clapet de sûreté selon l'invention comporte d'une manière usuelle un corps 1 sur lequel se visse une tête 2 qui vient le refermer à la partie supérieure. Intérieurement le corps 1 comporte un siège en saillie 3 sur lequel vient reposer un clapet 4 constitué par un joint de caoutchouc encastré à l'extrémité inférieure d'un porte-clapet 5 qui reçoit la poussée d'un ressort 6. La compression de ce ressort est réglable au moyen d'un écrou 7 qui se visse sur l'extrémité filetée 8 de la tête 2. De la sorte lorsque la pression arrivant par l'embout 9 du corps est supérieure à la valeur du réglage de compression du ressort 6 rapportee à la surface du siège 3, le clapet se soulève et laisse échapper l'excédent de pression vers l'embout de sortie 10. En outre, un levier 11 permet de commander manuellement un soulèvement du corps de clapet 5 par l'intermédiaire d'une tige 12 traversant la tête 2 afin de permettre la décharge volontaire de la pression de 9 vers 10 ou la purge de l'installation. Conformément à l'invention, le porte-clapet 5 n'est pas solidaire de la tige 12, mais il comporte un chambrage 13 dans lequel peut se déplacer axialement, avec un jeu important, une tête 14 portée par l'extrémité de la tige 12. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2 la tige 12 comporte au voisinage de son extrémité inférieure une large gorge 15 qui laisse subsister à l'extrémité de la tige une partie 14 du même diamètre que le restant de la tige. Dans ce cas l'introduction de la tête 14 dans le chambrage 13 peut se faire latéralement en prévoyant, comme représenté sur la figure 2, un fraisage perpendiculaire à l'axe du porte-clapet 5 qui permet de faire déboucher horizontalement d'une part le chambrage 13, et d'autre part son orifice supérieur 16 dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre au fond de la gorge 15. Pour assurer l'étanchéité il est prévu, conformément à l'invention, une membrane 17 dont la périphérie se trouve pincée entre le corps 1 et la tête de clapet 2 à l'endroit où celle-ci se visse sur le corps, cette membrane pouvant par conséquent remplacer le joint d'étanchéité statique habituel, et d'autre part la partie centrale de cette membrane 17 vient se raccorder sur le porte-clapet 5, de préférence à l'intérieur d'une gorge 18. De plus selon une autre caractéristique de l'invention, la poussée de l'extrémite inférieure du ressort 6 sur le porte-clapet 5 se fait par l'intermédiaire d'une douille 19 dont l'extrémité inférieure vient presser la partie centrale de la membrane 17 contre le porte-clapet 5. Cette douille 19 coulisse dans un alésage cylindrique 20 de la tête 2 qui contient en partie le ressort 6, et elle comporte elle-même un alésage intérieur 21 dans lequel coulisse la tige 12, en veillant toutefois à ce que l'extrémité inférieure de cet alésage 21 ne vienne en aucun cas porter sur l'extrémité supérieure du porte-clapet 5. En outre, un joint d'étanchéité dynamique supplémentaire, par exemple un joint torique 22, est disposé dans la douille 19 au coulissement dans l'alésage 20. Ainsi le coulissement de la tête 14 dans le chambrage 13 se trouve soustrait à l'action de l'eau et des incrustations calcaires. En plus de cette première fonction d'étanchéité, la douille 19 sert également à assurer le centrage du porte-clapet 5 par rapport à la tige 12 dans le cas du montage par introduction latérale exposé ci-dessus. Au contraire dans la variante de réalisation correspondant à la figure 3, la tige 12 est simplement terminée à son extrémité inférieure par la tête 14, d'un diamètre supérieur par conséquent au reste de la tige, et l'ensemble de la tige et de sa tête 14 est introduit dans le chambrage 13 par l'extrémité inférieure du porte-clapet 5. Pour cela le chambrage 13 débouche à son extrémité inférieure dans le logement d'encastrement du clapet 4 et se trouve refermé ultérieurement par un bouchon 23 fixé par tout moyen approprié, tel qu'emmanchement, vissage, soudure, brasure ou collage. Dans tous les cas l'étanchéité de ce bouchon se trouve améliorée par la présence du clapet 4. Cette variante de réalisation permet de réaliser directement toutes les pièces sur tour automatique, sans reprise de fraisage. Naturellement dans cette variante d'utilisation la douille 19 continue à assurer sa fonction d'étanchéité, et également une fonction de centrage et d'alignement du porteclapet 5 par rapport à l'alésage 20, bien que dans ce cas cette dernière fonction soit moins importante que dans le premier mode de réalisation. Le levier Il de commande manuelle est simplement articulé au moyen d'un axe ordinaire 24 à l'extrémité supérieure de la tige 12. En effet contrairement aux dispositions habituelles, il n'est pas nécessaire de prévoir un jeu de débattement axial entre l'axe 24 et le levier 11 ou la tige 12 puisque ce jeu est prévu entre la tige et le porte-clapet 5, avec comme avantage essentiel que tout blocage ou toute action extérieure sur la tige 12 ne peut empêcher le fonctionnement du clapet dans le sens de la décharge. Lors de la fabrication de la soupape de strette selon l'invention, après assemblage complet de toutes les pièces qui viennent d'être énumérées, excepté le levier 11, son axe 24, et un cache 25, l'ensemble est réglé avec précision par rotation de l'écrou 7 jusqu a ce que la pression de décharge corresponde exactement à la valeur voulue. L'écrou 7 est alors bloqué au moyen d'un frein d'écrou usuel, non représenté, puis on enfile sur la tige 12 le cache 25 qui s' emboîte élastiquement à sa base sur la tête de clapet 2 tout en pouvant tourner librement par rapport à cette tête 2 et par rapport à la tige 12. On monte alors le levier 11 et son axe 24 qui est de préférence rivé ou plombé pour empêcher tout démontage ulterieur, et en particulier toute altération du réglage du ressort 6 qui pourrait compromettre la sécurité. En effet le cache 25, entièrement de révolution peut tourner librement sans entraîner l'écrou 7 qui se trouve de ce fait protégé. En outre, ce cache 25, qui s'appuie fermement sur la tête 2, protège tout l'ensemble du mécanisme contre l'introduction de poussières et de corps étrangers et constitue également une base supérieure d'appui fixe 26, dont la position est indépendante du réglage de l'écrou 7, pour la partie 27 profilée en forme de came du levier 11. Le clapet de sûreté selon l'invention est donc extrêmement efficace et sûr malgré sa relative simplicité de fabrication. REVENDICATIONS 1. Clapet de sureté du type comportant un corps (1) muni d'un siège (3) contre lequel s'appuie un clapet (4) porté par un porte-clapet (5) poussé par un ressort (6) avec un moyen de réglage (7) pour la tension de ce ressort, le clapet (4) pouvant être soulevé de son siège (3) par une action manuelle extérieure et par l'intermédiaire d'une tige de manoeuvre (12) traversant de manière étanche la tête de clapet (2) refermant le corps (1), un jeu axial étant prévu entre le levier de manoeuvre (11) et le porte-clapet (5), caractérisé par le fait que ledit jeu axial est ménagé au niveau de la jonction entre le porte-clapet (5) et l'extrémité intérieure de la tige de manoeuvre (12), et que le ressort de rappel (6) transmet sa poussée au porte-clapet (5) sans agir sur la tige (12). 2. Clapet de sûreté selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite jonction entre le porte-clapet (5) et l'extrémité intérieure de la tige (12) est réalisée en munissant ladite extrémité intérieure de la tige (12) d'une tête en saillie (14) qui vient se loger avec ledit jeu axial dans un chambrage (13) que comporte ledit porte-clapet (5). 3. Clapet de surjeté selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite tête (14) a le même diamètre que la partie courante de la tige (12), et se trouve précédée par une large gorge (15), et que le chambrage (13) débouche transversalement pour permettre l'introduction latérale de la tête (14) dans le chambrage (13). 4. Clapet de rareté selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite tête (14) est d'un diamètre supérieur à la partie courante de la tige (12), et que le chambrage (13), entièrement de révolution, débouche axialement dans un logement d'encastrement du clapet 4 dans le porte-clapet (5) pour permettre l'introduction axiale de la tige, l'orifice de débouchage étant ultérieurement fermé par un bouchon (23). 5. Clapet de strette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le ressort (6) exerce sa poussée sur le porte-clapet (5) par l'intermédiaire d'une douille de centrage (19), qui coulisse dans la tête de clapet (2), et de la partie centrale d'une membrane d'étan chéité (17) dont la périphérie se trouve pincée entre le corps (1) et la tête de claplet (2), ledit manchon coulissant (19) étant agencé pour assurer le centrage du porte-clapet (5) par rapport au corps (1), ainsi que le centrage et le libre coulissement de la tige (12). 6. Clapet de sûreté selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit manchon coulissant (19) comporte en outre un joint d'étanchéité supplémentaire (22) à son coulissement dans la tête de clapet (2). 7. Clapet de sureté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un cache (25) masquant entièrement l'écrou de réglage (7) de la tension du ressort (6), ce cache prenant appui sur la tête de clapet (2) et comportant une face supérieure plane (26) constituant un appui pour le fonctionnement du levier de manoeuvre (11), appui qui se trouve à une cote constante indépendamment du réglage de l'écrou du réglage du ressort (6), ledit cache (25) étant monté à libre rotation autour de la tête (2) et de la tige (12), sans liaison avec l'écrou (7). 8. Clapet de sQreté selon la revendication (7), caractérisé par le fait que le levier de manoeuvre (11) est articulé à l'extrémité extérieure de la tige de manoeuvre (12) par l'intermédiaire d'un axe (24), rivé ou plombé pour empêcher tout démontage et tout déréglage.