Brevet FR2512514A1 — publié le 19830311

SOUPAPE ANTI-RETOUR L'invention a pour objet une soupape anti-retour comprenant un corps qui forme un canal d'écoulement présen- tant un rétrécissement, un clapet axialement mobile dans ledit corps, sollicité par un ressort contre le rétrécisse- ment précité avec lequel il forme alors une obturation étan- che, enfin un support en étoile monté sur ledit corps, qui s'étend à l'intérieur dudit canal d'écoulement et sur lequel s'appuie ledit ressort, la paroi du corps de soupape étant monobloc et ne comportant aucune séparation dans le sens axial. On utilise de telles soupapes anti-retour dans les canalisations acheminant des liquides afin de s'assurer que le fluide ne puisse circuler dans la canalisation que suivant une direction, la direction opposée étant obturée Ainsi, par exemple, on dispose des soupapes anti-retour sur des compteurs d'eau ou d'autres points d'un réseau d'alimenta- tion d'eau, afin d'empêcher l'eau polluée ou non potable de refluer vers des canalisations d'eau potable. Les soupapes anti-retour connues comportent un ressort qui sollicite un clapet, à l'encontre du passage du fluide, vers un épaulement du rétrécissement du canal d'écou- lement Ce ressort est supporté, à l'intérieur du corps, par un épaulement annulaire (brevet britannique 954 908) Pour parvenir à monter le clapet et le ressort à l'intérieur du corps de la soupape, ce dernier est en deux parties Les deux moitiés du corps de soupape, qui sont l'unè contre l'autre dans le sens longitudinal, sont assemblées par vis- sage Or, le filetage correspondant constitue un chemin de fuite pour le liquide contenu, ce qui nécessite une étanchéi- té supplémentaire obturant ce chemin, faute de quoi la soupa- pe ne serait plus étanche par suite de l'existence de cou- rants de fuite, du liquide pouvant alors refluer dans la direction interdite L'utilisation d'un corps de soupape en plusieurs parties assemblées par vissage et d'organes d'étanchéité supplémentaires implique un prix de revient élevé Un autre inconvénient réside en ce que, les deux parties d'un corps étant vissées l'une sur l'autre, la ten- sion initiale du ressort qui agit sur le piston varie en fonction du degré de serrage de l'assemblage vissé Ainsi, la caractéristique d'arrêt de la soupape anti-retour varie en fonction du serrage par vissage des deux parties du corps de soupape. Dans une autre soupape anti-retour connue,(brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 346 009), le corps de soupape a la forme d'un double tronc de câne, le ressort étant sup- porté par l'un des cônes et sollicitant le clapet vers l'autre câne Là encore, le corps se compose de deux parties disposées l'une contre l'autre et assemblées par vissage ou par soudage Dans le cas o les deux parties sont axialement assemblées l'une à l'autre par vissage, les inconvénients précités se produisent Dans le cas du soudage, l'appareil ainsi constitué ne permet plus aucune intervention ultérieu- re dans le corps de soupape De plus, l'appui d'un ressort sur une paroi conique est incertain et sujet aux défaillan- ces. Enfin, on connaît une soupape anti-retour (demande de brevet allemand DEAS n O 10 44 537), dont le corps se compose de deux parties assemblées par vissage axial Entre les deux parties du corps est serré un support en étoile, ledit support comportant un organe de guidage du clapet En outre, le support soutient le ressort destiné àsolliciter le clapet vers sa position de fermeture Une telle construc- tion présente, par suite de sa conception en deux parties, les inconvénients déjà cités en ce qui concerne les fuites ou l'étanchéité La pression d'ouverture de la soupape anti- retour dépend dans une large mesure du degré de serrage de l'assemblage vissé entre les deux parties du corps. On connaît enfin une soupape anti-retour à corps monobloc dans lequel un support en étoile est vissé immédia- tement en aval du rétrécissement Une bague d'étanchéité est disposée entre le support et le corps de soupape. L'invention a pour but de créer une soupape anti- retour du type ci-dessus indiqué, se composant d'un petit nombre de pièces faciles à fabriquer et présentant une faible résistance hydrodynamiqueau passage du fluide. Pour résoudre ce problème, il est prévu, selon l'invention, de fixer le support en étoile à l'extrémité aval du corps de la soupape à l'aide d'un encliquetage, sa face frontale arrière restant libre. Grâce à l'emploi d'un corps monobloc, la paroi latérale du corps est close sur toute sa longueur, ce qui rend impossible toute fuite le long de cette paroi Le support en étoile se trouve à l'extrémité aval (par rapport au sens d'écoulement du liquide) du corps de soupape; il y est fixé après la mise en place du clapet et de son ressort. Lorsque l'appareil est monté dans une canalisation de trans- port de liquides, le corps est normalement fixé axialement au bout d'un tube La transition entre ledit tube et la soupape est rendue étanche à l'aide d'une rondelle compressi- ble, ce qui interdit tout écoulement de liquide le long du corps de soupape Quant à l'assemblage entre le support en étoile et la paroi enveloppante du corps, il ne nécessite aucun organe d'étanchéité En position de fermeture de l'appareil, en supposant que le clapet ne laisse passer aucune parcelle de liquide, il ne peut y avoir de fuites, puisque le corps présente une paroi axialement continue, sans aucune partie vissée. Selon un mode d'exécution avantageux de l'inventio 4 un épaulement circulaire est prévu à l'extrémité aval du corps de la soupape, le support en étoile présentant une bague périphérique dont la face interne est sensiblement dans le prolongement de la paroi intérieure du corps Cette bague périphérique remplit la partie du corps située en aval de l'épaulement, de sorte que, dans cette zone, la paroi intérieure de ladite bague forme le prolongement de la paroi qui définit le canal d'écoulement Ainsi, la bague périphérique ne perturbe guère les conditions d'écoulement du liquide La bague périphérique ne nécessite, par ailleurs, aucun organe d'étanchéité par rapport à la face intérieure de la paroi du corps. Ppur obtenir une assise solide et bien définie du support en étoile à l'intérieur du corps, la bague périphé- rique coopère avec la partie élargie de la paroi du corps par un assemblage à encliquetage, formé par une gorge et un renflement La position axiale du support en étoile, sur lequel s'appuie le ressort de la soupape, se trouve ainsi fixée avec précision, ce qui permet de déterminer exacte- ment la pression exercée par le clapet contre le rétrécisse- ment du corps, sans que l'effort du ressort ne puisse varier ultérieurement. La soupape selon l'invention peut être confection- née facilement avec un petit nombre de pièces, qui sont en majorité en matière plastique Suivant un mode d'exécution préféré, le corps de soupape présente une paroi d'épaisseur sensiblement constante en tous ses points; il a une forme présentant une symétrie de révolution et sa section trans- versale axiale varie selon une courbe hydrodynamique de Laval Etant donné que ledit corps est monobloc, il n'y a pas d'arêtes de raccordement dans le canal d'écoulement et l'appareil peut donc présenter, dans le sens de l'écoule- ment, une résistance hydrodynamique très réduite. L'invention est expliquée ci-après de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple d'exécution sans caractère limitatif, représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une soupape anti-retour selon l'invention montée dans une cana- lisation d'eau la figure 2 est une vue de ladite soupape suivant la flèche II de la figure 1. La soupape anti-retour comporte un corps 10 à symétrie de révolution qui forme, à son extrémité amont, une collerette 11 dont la bordure intérieure se raccorde, par un rétrécissement 12, à un tronçon cylindrique 13 A l'extrémité aval du corps 10 se trouve une zone d'élargisse- ment annulaire 14 précédée d'un épaulement Sur la face interne de cette zone 14 se trouve une gorge annulaire 15. Le clapet 16 de la soupape porte un plateau 17, qui peut coulisser axialement à l'intérieur du canal d'écou- lement 98 Sur sa face postérieure, ce plateau 17 porte une rondelle d'étanchéité 18 qui le dépasse légèrement en dia- mètre et qui est serrée contre la face postérieure du pla- teau 17 par un disque de support 19 Ce dernier est fixé sur une tige 20 qui se prolonge vers l'aval le long de l'axe du corps 10. La face postérieure du clapet 16 est sollicitée par un ressort hélicoïdal 29 qui entoure coaxialement la tige 20 Ce dernier pénètre dans un logement annulaire 22 du support en étoile 23, o il est guidé et dans lequel il s'appuie axialement La paroi intérieure 24 du logement annulaire 22 entoure un orifice destiné au passage de la tige 20, tandis que la paroi extérieure 25 présente une forme tronconique qui se rétrécit vers son extrémité aval. En position d'ouverture complète de la soupape, le bord aval du clapet 16 en fin de course obture l'orifice amont du logement annulaire 22. Le logement annulaire 22 est une partie intégran- te du support en étoile 23, lequel comporte trois bras ra- diaux 26, reliant la paroi extérieure 25 à une bague péri- phérique 27 Les bras 26 traversent radialement le canal d'écoulement La paroi intérieure de la bague périphérique 27 est sensiblement dans le prolongement de la paroi inté- rieure du tronçon cylindrique 13 du corps 10 Sur sa paroi externe, ladite bague 27 présente un renflement annulaire 28, qui correspond à la gorge 15 dans laquelle il vient s'engager élastiquement lorsqu'on fait pénétrer à force ladite bague 27 dans la zone d'élargissement annulaire 14 du corps Lorsque le support en étoile 23 est ainsi bloqué dans le corps 10, sa face postérieure est sensiblement dans le prolongement de l'extrémité aval du corps 10. Une bague d'étanchéité 32, serrée contre l'extré- mité aval du corps 10, assure son étanchéité par rapport au tube adjacent de la canalisation L'ensemble du corps 10 est inséré dans une canalisation tubulaire 30 qui présente, en bout, un élargissement annulaire 31 o vient se loger la zone d'élargissement 14 dudit corps Ainsi, la soupape anti- retour est bloquée de façon indécalable dans le sens axial à l'intérieur de la canalisation 30 Le point important est que le liquide, une fois qu'il a pénétré à l'intérieur du corps 10, oe peut en sortir qu'en traversant le support en étoile 23, puisque la paroi dudit corps 10 s'étend, sans discontinuité, sur toute la longueur de l'appareil et ne présente ni orifices, ni interruptions, ni organes de raccor- dement. REVENDICATIONS 1 Soupape anti-retour comprenant un corps qui forme un canal d'écoulement présentant un rétrécissement, un clapet axialement mobile dans ledit corps, sollicité par un ressort contre le rétrécissement précité avec lequel il forme une obturation étanche, enfin un support en étoile, monté sur ledit corps de soupape, qui s'étend à l'intérieur dudit canal d'écoulement et sur lequel s'appuie ledit res- sort, la paroi du corps de soupape étant monobloc etne comportant aucune séparation dans le sens axial, caractéri- sée par le fait que le support en étoile ( 23) est fixé, par un assemblage à encliquetage ( 15, 28), à l'extrémité aval du corps ( 10), sa face frontale arrière étant libre. 2 Soupape anti-retour selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'h l'extrémité aval du corps ( 10) est ménagé une zone d'élargissement annulaire ( 14), le support en étoile ( 23) comportant une bague périphérique ( 27), dont la face intérieure est sensiblement dans le pro- longement de la paroi intérieure du corps ( 10). 3 Soupape anti-retour selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la bague périphérique ( 27) - coopère avec la zone d'élargissement annulaire ( 14) par l'intermédiaire d'un assemblage à encliquetage comportant une gorge ( 15) et un renflement ( 28). 4 Soupape anti-retour selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisée par le fait que le corps ( 10) présente, en tous ses points, une paroi d'épaisseur sensi- blement constante et une symétrie de révolution, sa section axiale ayant un profil qui correspond à une courbe d'écou- lement de Laval.