Brevet FR2561346A1 — publié le 19850920

La présente invention concerne les appareils anti-retour pour réseaux d'eau potable generalement appelés disconnecteurs à zone de pression reduite controlable, dont on connais de nombreux modèles. Ces appareils ont pour objet d'assurer la protection des réseaux publics ou prives de distribution d'eau potable contre le retour d'eaux éventuellement polluées en provenance de diverses zones a risque : laboratoires, ateliers, garages, jardins etc.... Ils comportent généralement deux clapets anti-retour en série, séparés par une chambre intermédiaire. La pression dans cette chambre est contrôlez par une soupape de décharge qui s'ouvre dès que cette pression se rapproche de la pression du réseau. Cette disposition empêche tout retour intempestif, même en cas de non etancheite du clapet aval. Certains de ces appareils offrent de plus une protection complemen- taire appelée rupture de niveau interne" qui consiste à prolonger vers le bas la chambre intermédiaire et à placer la soupape de décharge dans ce prolongement inférieur. De plus, cette soupape est elle-meme dimensionnée de telle sorte que la chambre intermédiaire se vide complètement quand la soupape est ouverte. On est ainsi assure que l'eau éventuellement pollue du réseau aval ne peut en aucun cas atteindre le niveau du clapet amont, ce qui garantit la protection du réseau amont, même si celui-ci se met en dépression, par exemple du fait de la rupture d'une conduite. La plupart des appareils en question ont leur dispositif de décharge commande par une membrane qui reçoit sur sa face supérieure la pression amont par un tuyau de communication de petit diametre branche sur la tubulure amont, et sur sa face inférieure la pression de la chambre intermédiaire. Selon le fonctionnement type de ces appareils, dès que la pression de la chambre intermédiaire se rapproche de la pression amont, avec risque de retour, l'action de la membrane sur la tige du dispositif de décharge diminue et un ressort antagoniste ouvre le soupape de décharge. Dans le cas où, par suite d'un accident, la membrane vient à se déchirer ou à se séparer de sa bride peripherique-de maintien, son action diminue ou s'annule et le dispositif de décharge s'ouvre comme indique ci-dessus. I1 peut cependant arriver, cas treks rare mais non impossible, que la membrane étant déchirée, donc le dispositif de décharge ouvert, le clapet aval se trouve accidentellement retenu en position ouverte. Si par ailleurs le réseau privé suppose pollué conserve sa pression (par exemple par un pompage auxiliaire privé) et que le réseau public d'alimentation soit à pression nulle ou négative par suite d'une rupture de conduite, alors une certaine pression d'eau polluée peut s'établir dans la chambre intermédiaire et, à travers la membrane dechirée venir polluer l'amont par l'intermédiaire du tuyau de raccordement. Une solution connue consiste à placer un joint d'étanchéité général au-dessus de la fixation supérieure de la membrane. Ainsi, quand le dispositif de décharge est ouvert, c'est-a-dire qu'il se trouve en position haute, le ressort antagoniste de sécurité dudit dispositif de décharge plaque la rondelle supérieure de maintien de la membrane par rapport à la tige de ce dernier contre ledit joint. Mais cette solution, compte tenu de la longueur importante de la ligne d'étanchéité (fermeture sur grand diamètre) n'offre pas, dans la pratique, une garantie suffisante. L'objet de la présente invention est de permettre cette fermeture sur un petit diamètre, solution nettement plus sûre. L'ide qui vient d'abord à l'esprit est d'utiliser comme ci-dessus le mouvement de l'équipage mobile de la soupape de décharge pour venir obturer la sortie du tuyau de communication. On s'aperçoit alors, qutà la remise en service, la chambre supérieure de la membrane ne peut plus recevoir la pression amont necessaire a la refermeture de la soupape de décharge, mais il suffit pour cela, selon l'invention, de disposer, à une seconde sortie du tuyau de communication, un petit clapet permettant à cette pression amont de pénétrer au-dessus de la membrane. Suivant l'invention, la rondelle supérieure de maintien de la membrane sur la tige de la soupape de décharge est pourvue d'un joint d'étanchéité qui vient se plaquer contre un embout du tuyau de communication à la tubulure amont, tandis que celle-ci comporte un second débouché dans le compartiment supérieur de la chambre intermédiaire, ledit débouche étant associé à un clapet anti-retour qui s rouvre lorsque la pression dans la tubulure amont est supérieure à celle régnant dans ledit compartiment de la chambre intermEdiaire. Un mode d'exécution préféré consiste a réunir en un seul équipement le dispositif de fermeture et le clapet de retour. Suivant ce mode dlexécution, l'embout du tuyau de communication est associé à un porte-clapet coulissant par rapport à un mamelon dtdit embout et renfermant un clapet anti-retour fonctionnant à l'encontre d'un flux circulant de l'aval vers l'amont, ce clapet ayant pour siège un épaulement ménagé à l'intErieur dudit porte-clapet dont la cloison latérale qui est située au-dessus du clapet est ajourée, le mouvement vers le haut dudit porte-clapet qui est effectue par le déplacement ascendant de la rondelle supérieure de maintien de la membrane sur la tige de la soupape de décharge, assure l'application du clapet anti-retour contre le débouché du mamelon de l'embout du tuyau de communication et son décollement de son siège, tandis que ledit porte-clapet comporte des moyens de redescendre lorsqu'il est libéré par la rondelle précitée. Le dessin annexe, donne a titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caracteristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe transversale d'un appareil comportant application des perfectionnements suivant l'invention. Fig. 2 en est une vue partielle a plus grande échelle. Fig. 3 et 4 illustrent à même~échelle un autre mode d'exécution suivant l'invention. Ces figures montrent respectivement le dispositif de sécurité en fonctionnement normal et en cas d'ouverture de la soupape de décharge. On a illustré en fig. 1 un appareil anti-retour pour réseaux d'eau potable, généralement appelé disconnecteur. Cet appareil comprend essentiellement un corps creux 1, pourvu d'une entrée tubulaire 2 reliée à une tubulure amont 3 faisant partie du reseau de distribution d'eau 9 protéger. Dans l'entrez tubulaire 2 est dispos un clapet amont 4, tandis que la sortie 5 du corps 1 qui est reliée à une tubulure aval 6 comporte un clapet aval Sa. La partie centrale inférieure de la chambre intermédiaire la du corps creux 1 est pourvue d'une soupape de décharge 7 solidaire d'une tige verticale 8 associée à un équipage mobile comportant essentiellement une membrane 9 et un ressort antagoniste 10. Un petit tuyau de communication référencé 11 met en liaison l'entree tubulaire amont 2 et le compartiment 12 du corps 1 situe au-dessus de la membrane. Suivant une première forme d'exécution de l'invention, illustre en fig. 1 et 2, le tuyau de communication 11 débouche dans le compartiment 12 en deux endroits différents. Le premier débouche situé à l'extrémité d'une branche lla dudit tuyau est pourvue d'un embout 13 dépassant l'intérieur du compartiment 12. La rondelle supérieure 14 utilisée pour la fixation.de la membrane 9 par rapport à la tige 8 est pourvue d'un joint 15, de telle sorte que lors du fonctionnement de la soupape de décharge 7, c'est-a-dire lors de ltélévation de l'équipage mobile, le joint 15 vient obturer le débouche de l'embout 13.De cette façon, si la membrane 9 est déchirée, c' est--dire que le compartiment 12 se trouve à une pression supérieure celle régnant dans la tubulure amont 3, le liquide éventuellement pollue ne peut refouler vers l'amont en traversant le tuyau de raccordement 11. Toutefois, comme indiqué plus haut, il est nécessaire que la pression amont se retrouve dans le compartiment 12 pour permettre la refermeture de la soupape de décharge. Dans ces conditions, le débouché de la deuxième branche llb du tuyau de communication 9 est associe un raccord 16 ouvert dans le compartiment 12. Dans son alésage 16a est disposé un clapet 17 chargé en direction du haut par un ressort 18 prenant appui par exemple sur un circlips convenablement placé à l'intérieur dudit alésage; En position normale, le clapet 17 est appliqué contre un singe 16b du raccord 16. lorsque la pression amont est supérieure celle qui règne dans le compartiment 12, le clapet 17 s'abaisse 9 l'encontre de la réaction du ressort 18 pour livrer passage au flux de liquide provenant de la tubulure amont.On note que le clapet 17 se présente sous la forme d'un disque de diamètre inférieur à celui de l'alésage 16a du raccord 16, de maniera que le liquide provenant de l'amont puisse le contourner et s'écouler dans le compartiment 12. Le joint 15 peut être annulaire et co-axial avec le centre de la rondelle 14, de telle maniere qut n'importe quelle orientation angulaire de cette rondelle, il puisse coopérer avec le débouché de l'embout 13. A condition d'indexer angulairement la rondelle 14 par rapport au corps creux 1, on pourrait se contenter d'un petit joint circulaire placé en vis-a-vis de l'embout 13. Suivant un mode d'exécution préféré, illustre en fig. 3 et 4, le tuyau de communication 11 aboutit a un unique embout 19 auquel est associé un dispositif remplaçant embout 13 et le raccord 16 de la forme exécution de fig. 1 et 2. La partie inférieure de l'embout 19 est pourvue d'un mamelon cylindrique 20 se terminant par une collerette 21 prévue évasée en direction du haut à partir de sa face libre. Autour du mamelon 20 est ponté un-porte-clapet 22 réalise en acier inoxydable et qui est- sous sous la forme de deux jupes successives de diamètres differents, d- telle sorte qu'il présente une forme générale tubulaire. Il est toutefois ferme par une cloison transversale 22a associe à sa partie haute de la jupe supérieure 21b, ladite cloison entant perce d'un trou de diamètre légèrement plus grand que celui du mamelon 20.Une fente 22c pratiquée sur la majeure partie de la hauteur du porte-clapet 22 permet qu'il se déforme élastiquement en l'introduisant axialement autour de la collerette 21 et qu'il vienne ensuite se resserrer autour du mamelon 20. Les deus jupes 22b et 22d determinent un épaulement 22e qui constitue siège pour un clapet 23 réalisE sous la forme d'un disque qui est appliqué contre cet épaulement au moyen d'un ressort de compression 24 prenant appui sur un circlips 25 ou autre jonc fendu semblable dispose dans une gorge creusée dans le bas de l'alésage de la jupe 22d. Le clapet 23 est réalise sous la forme d'un disque qui peut comporter un pion central destiné à à son son centrage par rapport au ressort 24.On note encore la présence d'un autre ressort 26 place entre l'embout 19 et un épaulement extérieur 22f du porte-clapet 22. En fig. 3 et 4 est figure la rondelle 14 qui fait partie de l'équipage mobile de la soupape de décharge 7, c'est-adire qu'elle est utilise pour la fixation de la membrane 9 par rapport à la tige 8 de fig. 1, comme indiqué plus haut. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent En marche normale, le dispositif associe à l'embout 19 se trouve à la position illustrée en fig. 3. Le porte-clapet 22 est repousse vers le bas par le ressort 26, de telle sorte que sa cloison transversale 22a repose contre la collerette 21 de l'embout 19. A cette position, le clapet 23 est éloigné du débouché du mamelon 20, de sorte que le liquide en provenance de la tubulure amont peut traverser le tuyau de communication Il et se déverser dans le compartiment 12 en traversant des ouvertures latérales 22g ménagées dans la jupe 22b. Autrement dit, la pression dans le compartiment 12 est la même que celle regnant dans la tubulure amont 3. Si par suite d'un incident la pression aval devient supérieure à la pression amont et qu'en plus le clapet aval 6 ne se ferme pas, la soupape 7 s'ouvre pour permettre la decharge du fluide en provenance de l'aval. Si l'on suppose que la membrane 9 est déchirée ou que son pourtour est désolidarisE du joint périphérique qui la maintient, c'est seulement le ressort antagoniste 10 qui ouvre la soupape de décharge 7, mais le compartiment 12 se remplit de liquide éventuellement pollué provenant de l'aval. Du fait que l'élévation de la rondelle 14 vient agir sur le bas du porte-clapet 22 pour le remonter, elle applique le clapet 23 contre le débouché du mamelon 20 de l'embout 19, de telle sorte que le liquide provenant de l'aval ne peut pas emprunter le tuyau de communication 11 pour se déverser dans la tubulure amont 3.On note toutefois qu'alors le porte-clapet 22 n'est pas en butee contre l'embout 19. Lorsque la pression amont devient supérieure à celle aval, le liquide vient appuyer sur le clapet 23 qui forme clapet anti-retour, de telle sorte que le ressort 24 est comprimé, si bien que le liquide peut entrer dans le compartiment 12 en traversant les ouvertures 22fui. On a représenté cette position en traits discontinus en fig. 4 et on a affecte la référence 23' au clapet en position basse. La pression s'etablissant à nouveau dans le compartiment 12 à un niveau plus eleve que celle régnant dans le corps creux 1, l'equipage mobile de la soupape de décharge 7 descend et cette dernière se referme. On revient donc à la position illustrée en fig. 3. I1 est bien évident qu'en vue de l'rechange de la membrane 9, il a ete nécessaire de fermer au prealable une vanne d'arrêt placée sur la tubulure amont 3. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Appareil anti-retour pour reseau d'alimentation en eau, comportant une chambre intermédiaire, (la) pourvue à sa base d'une soupape de décharge (7) associée à une membrane (9) placée dans cette chambre et commandée par un ressort (10) situe dans le couvercle supérieur de ladite chambre, le compartiment (12) de celle-ci situe au-dessus de la membrane (9) étant relié à la tubulure amont par un tuyau de communication, caractérisé en ce que la rondelle superieure (14) de maintien de la membrane (9) sur la tige (8) de la soupape de décharge (7) est pourvue d'un joint d'Stanchéité (15) qui vient se plaquer contre un embout (13) du tuyau de communication à la tubulure amont (2), tandis que celle-ci comporte un second débouché dans le compartiment supérieur (12) de la chambre intermediaire ledit débouché étant associe à un raccord (16) muni d'un clapet anti-retour (17) qui s'ouvre lorsque la pression dans la tubulure amont (2) est supérieure a celle régnant dans ledit compartiment (12) de la chambre intermédiaire (la). 2. Appareil anti-retour pour réseau d'alimentation en eau) comportant une chambre intermédiaire (la) pourvue à sa base d'une soupape de décharge associée à une membrane placée dans cette chambre et commandée par un ressort (10) situé dans le couvercle supérieur de ladite chambre, le compartiment (12) de celle-ci situe au-dessus de la membrane (9) étant relie à la tubulure amont (2) par un tuyau de communication (11), caractérisé en ce que le mamelon (20) de l'embout (19) du tuyau de communication (11) est associé à un porte clapet (22) coulissant par rapport audit mamelon et renfermant un clapet anti-retour (23) fonctionnant à l'encontre d'un flux circulant de l'aval vers l'amont, ce clapet ayant pour siège un épaulement (22e) ménage à l'intérieur dudit porte-clapet dont la cloison latérale ou jupe (22b) qui est située au-dessus du clapet est ajourée., le mouvement vers le haut dudit porte-clapet (22) qui est effectue par le déplacement ascendant de la rondelle superieure de maintien (14) de la membrane (9) sur la tige (8) de la soupape de décharge (7) assurant l'application du clapet anti-retour (23) contre le débouché de l'embout (19) du tuyau de communication (11) et son décollement de son siège tandis que ledit porte clapet comporte des moyens (26) de redescendre lorsqu'il est liber par la rondelle (14) precitee. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le rappel vers le bas du porte-clapet s'effectue au moyen d'un ressort (26) dont les extrémités prennent appui contre l'embout (19) et un épaulement extérieur (22f) du porte-clapet (22). 4. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ltélévation du porte-clapet (22) par la rondelle (14) de la membrane (9) est telle qu'en bout de course le clapet (23) quitte son siège (22e) et vient en appui élastique contre le débouche du mamelon (20) de l'embout (19) du tuyau (l), le haut dudit porte-clapet n'etant pas en butée contre l'embout (19). 5. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le porte-clapet (22) est réalisé sous la forme d'une cloche à deux diamètres dont la face supérieure transversale (22a) présente un alésage permettant audit porte-clapet de coulisser longitudinalement sur le mamelon (20) de embout (19) du tuyau de communication (11) dont l'extrémité libre comporte une collerette (21) évasée à partir de sa face extrême, tandis que ledit porte-clapet est fendu longitudinalement (22c) afin que la collerette précitée puisse rengager élastiquement dans l'alésage de sa race supérieure (22a). 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaulement interieur (22e) qui relie les deux jupes (22b, 22d) du porte-clapet (22) constitue le siège du clapet (23). 7. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le bas du porte-clapet comporte une butée d'appui (25) pour l'une des extrémités d'un ressort (24) dont l'extrémité opposée coopère avec le clapet (23).