Brevet FR2592933A1 — publié le 19870717

Groupe de sécurité hydraulique coaxial pour chauffe-eau. L'invention concerne les groupes de sécurité des chauffe-eau à accumulation. On sait que les réglements imposent à tous les chauffe-eau à accumulation de comporter un groupe sécurité comprenant un robinet d'arrêt sur l'arrivée d'eau, un clapet anti-retour supposant au refoulement de l'eau chaude vers l'arrivée d'eau froide lors de la dilatation de liteau contenue dans le chauffe-eau, et enfin une soupape de sécurité laissant échapper l'eau vers un conduit d'évacuation lorsque la pression intérieure du chauffe-eau dépasse une valeur déterminée soigneusement réglée, avec en outre un moyen pour provoquer cette évacuation pour vidanger le chauffe-eau lors des opérations de maintenance telles que le retrait du thermoplongeur pour entretien ou remplacement.Ce dernier moyen est en général constitué par une commande qui ouvre la soupape de sécurité à l'encontre du ressort taré sans modifier son tarage. En plus de ces fonctions, les nouvelles normes de sécurité en vigueur dans certains pays imposent que le groupe de sécurité comporte un moyen pour vérifier le fonctionnement du clapet anti-retour sans dépose du groupe. Pour satisfaire à l'ensemble de ces conditions, un groupe de sécurité doit alors comporter deux chambres distinctes, une chambre intermédiaire et une chambre de communication, la chambre intermédiaire étant en communication avec l'arrivée d'eau froide par l'intermédiaire d'un robinet d'arrêt, avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un bouchon de purge ou d'un robinet de purge, et avec la chambre de communication par l'intermédiaire du clapet anti-retour, ce dernier étant monté dans le sens qui permet le passage du fluide de la chambre intermédiaire vers la chambre de communication et non l'inverse, enfin la chambre de communication étant en communication, outre le clapet anti-retour précédent, avec le chauffe-eau par un passage direct correspondant à l'arrivée d'eau froide, et avec l'évacuation par l'intermédiaire de la soupape de sécurité avec son dispositif de commande manuelle. Un tel groupe de sécurité doit donc comporter, même sous sa forme la plus simple sans robinet de purge, au minimum quatre embouts de raccordement, respectivement pour l'arrivée d'eau froide, le bouchon de purge, le raccordement sur le chauffe-eau et le raccordement sur l'évacuation, plus trois orifices filetés pour le raccordement des parties mécaniques, c' est-à-dire du clapet anti-retour et des deux têtes respectivement du robinet d'arrêt et de la soupape de sécurité, ces deux dernières étant le plus souvent montées selon deux lignes parallèles ou perpendiculaires. Cela conduit donc à un corps relativement complexe, qu'il soit en une ou plusieurs parties raccordées entre elles. Le but de l'invention est de réaliser un groupe de sécurité de ce nouveau type mais qui soit d'une fabrication beaucoup plus simple. L'invention consiste, dans un groupe de sécurité du type précité avec orifice de purge, à disposer les trois parties mécaniques, clapet anti-retour, soupape de sécurité et robinet d'arrêt, selon le même axe, la soupape de sécurité et le robinet d'arrêt étant montés respectivement aux deux extrémités d'un corps de forme allongée selon cet axe, et le clapet anti-retour avec étanchéité périphérique étant monté à l'intérieur du corps dans un alésage épaulé accessible à travers l'orifice fileté de montage du robinet d'arrêt, le siège de ce dernier étant constitué par une pièce munie également d'une étanchéité périphérique et rapportée dans cet alésage épaulé en passant également à travers cet orifice de montage du robinet d'arrêt, l'orifice de purge précité débouchant dans une chambre intermédiaire ménagée entre les deux étanchéités peripheriques précitées. En particulier, le siège rapporté peut être vissé dans l'alésage épaulé et assurer en même temps la fixation du clapet anti-retour en appuyant sur sa partie fixe périphérique par l'intermédiaire d'un prolongement sensiblement cylindrique ménageant une gorge périphérique dans laquelle débouche l'orifice de purge, et un passage de l'eau de l'orifice central du siège vers cette gorge. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe axiale partielle du groupe de sécurité, la figure 2 est une coupe axiale partielle du corps seul selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure précédente, et la figure 3 représente à plus grande échelle une coupe correspondant à la figure 1 de la partie centrale du corps, la tête du robinet d'arrêt étant supposé enlevée. On voit sur la figure 1 le corps unique 1, de forme allongée, comportant transversalement quatre embouts de raccordement : l'embout 2 de raccordement du groupe sur l'entrée d'eau froide du chauffe-eau, l'embout 3 de raccordement du groupe sur l'arrivée d'eau froide, l'embout 4 de raccordement du groupe vers la conduite d'évacuation, et enfin l'embout 5, visible sur la figure 2, et permettant à l'ori- fice de purge 6 de déboucher vers l'extérieur, soit par l'intermédiaire d'un robinet de purge fixé sur l'embout 5, soit directement par l'enlèvement d'un bouchon d'obturation, non représenté, vissé sur cet embout 5. Conformément à l'invention, le corps 1 présente à chacune de ses extrémités un raccord fileté, respectivement 7 et 8, usiné selon le même axe 9, qui est l'axe général du corps 1, ces raccords 7 et 8 étant destinés respectivement au montage de la tête 10 du clapet de sécurité 11 avec sa commande manuelle 12, cette tête étant conçue par exemple selon le brevet français 2 503 319 au nom de la demanderesse, et d'une tête 13 pour le clapet 14 du robinet d'arrêt d'une concep tion tout à fait classique. Ces deux têtes 10 et 13 sont donc montées en opposition aux deux extrémités du corps l selon l'axe 9. Grâce à cette disposition, les raccordements filetés 7 et 8, ainsi que les usinages correspondants la formation du siège 15 pour le clapet 11 de la soupape de sécurité et du passage axial 16 correspondant peuvent être réalisés par de simples opérations de tour. En outre, conformément à l'invention, on réalise également selon l'axe 9 et, ar le même moyen, un alésage axial épaulé 17 faisant suite au filetage 8 et comportant successivement un alésage 18 pour le débattement de la tête 14 du robinet d'arrêt 13, alésage dans lequel débouche l'embout 3 d'arrivée d'eau, puis une partie filetée 19, et des parties cylindriques respectivement 20, 21 et 22 de diametres décroissants séparées par des épaulement successifs. Cet alésage épaulé 17 sert essentiellement au montage du troisième ensemble mécanique constitué par le clapet anti-retour 23. Ce clapet anti-retour 23, de conception tout à fait classique et visible en détail sur la figure 3, comprend une partie extérieure fixe 24 s'ajustant dans l'alésage 21 et comportant une étanchéité périphérique 25 constituée par un joint torique usuel. Cette partie fixe 24 contient tous les éléments habituels permettant le débat tendent du clapet 26 proprement dit et son application sur son siège 27. La fixation de cette partie fixe 24 du clapet anti-retour 23 dans l'alésage 21 peut être assurée par tout moyen approprié. En particulier elle peut être assurée, comme dans l'exemple représenté, par la pièce rapportée 28 se vissant dans l'alésage fileté 19 et comportant le siège 29 pour le clapet 14 du robinet arrêt 13. Cette pièce rapporté comporte également une étanchéité périphérique constitue par un joint torique 30 placé dans une gorge et venant se raccorder dans l'alésage 20 précédent, en amont du débouché de l'orifice de purge 6. Cette pièce rapportée 28 comporte un prolongement cylindrique 31 venant appuyer sur la face amont de la partie fixe 24 du clapet anti-retour 23 afin de bloquer celle-ci sur l'épaulement compris entre les alésage 21 et 22. Pour assurer ce vissage et ce blocage, le passage central 32 que comporte la pièce rapportée 28 à 1' intérieur du siège 29 est par exemple constitué par un orifice hexagonal permettant l'entraînement de la pièce par l'introduction d'une clé mâle hexagonale. I1 est en outre nécessaire d'assurer la communication entre ce passage axial et l'orifice de purge 6. Pour cela on ménage d'abord un passage périphérique 33 pour 11 eau à l'extérieur de la partie cylindrique 31, grâce à une réduction du diamètre extérieur de la partie cylindrique 31 par rapport à l'alésage 20, pour tenir compte que le blocage de la pièce rapportée 28 se termine dans n'importe quelle orientation, donc sans indexation possible. En outre la communnica- tion entre ce passage périphérique 33 et le passage axial cylindrique 34 à l'intérieur de la partie 31 se fait au moyen d'orifices transversaux quelconque ou de fentes ou fraisages.Par exemple l'usinage entre deux fraises disques parallèles, ou le taillage par génération directe sur tour automatique, permet d'éliminer deux segments extérieurs de la section 31 en couronne circulaire sur une profondeur suffisante pour déboucher sur l'intérieur. Mais tout autre procédé d'usinage serait utilisable moyennant une reprise. On voit donc qu'à part les trois sous-ensembles mecaniques classiques indispensables, 10, 13 et 23, l'invention n'utilise qu'un corps 1 d'usinage facile et économique, et une pièce rapportée 28 extrêmement économique. Le montage de l'ensemble ne présente aucune difficulté puisqu'il suffit d'introduire et fixer l'ensemble 23 et la pièce rapportée 28 par l'orifice 8 avant de fixer la tête 13. Enfin les diverses fonctions désirées sont assurées, puisque la manoeuvre du robinet d'arrêt 13 arrête toute alimentation, et le clapet 10 fonctionne normalement en combinaison avec le clapet antiretour 23 pendant la phase de dilatation de l'eau contenue dans le chauffe-eau, et également pour assurer la vidange du chauffe-eau par manoeuvre de la commande manuelle 12. Enfin la fonction supplémentaire de contrôle de l'étanchéité du clapet anti-retour est assurée simplement en fermant le robinet d'arrêt 13, puis en retirant le bouchon de fermeture de l'orifice 5, ou en ouvrant le robinet de purge correspondant, afin de vérifier, en particulier durant la phase de dilatation, qu'aucun écoulement ne se produit vers l'amont du clapet anti-retour 23. REVENDICATIONS 1. Groupe de- sécurité hydraulique pour chauffe-eau à accumulation, ce groupe incluant trois sous-ensembles mécaniques, à savoir un robinet d'arrêt (13), un clapet anti-retour (23) et une soupape de sécurité (10, 11) avec commande d'ouverture manuelle (12), et quatre embouts de raccordement hydraulique, respectivement avec l'arrivée d'eau froide (3) en amont du clapet (14) du robinet d'arrêt (13), avec l'evacuation (4) en aval de la soupape de sécurité (11, 15), avec le chauffe-eau (2) en aval du clapet anti-retour (23) et en amont de la soupape de sécurité (11), et avec un orifice de purge (6) en aval du robinet d'arrêt (14) et en amont du clapet anti-retour, caractérisé par le fait que les trois sous-ensembles mécaniques, clapet antiretour (23), soupape de de sécurité (10) et robinet d'arrêt (13) sont disposés selon le même axe (9), la soupape de sécurité (10) et le robinet d'arrêt (13) étant montés respectivement dans des orifices filetés (7, 8) pratiqués aux deux extrémités diun corps (1) de forme allongée selon cet axe(9), et le clapet antiretour (23) avec son étanchéité périphérique (25) étant monté à l'intérieur du corps (1) dans un alésage épaulé (17) accessible à travers l'orifice fileté (8) de montage du robinet d'arrêt (13), le siège (29) de ce dernier étant constitué par une pièce (28) munie également d'une étanchéité périphérique (30) et rapportée dans cet alésage épaulé (17) en passant également à travers cet orifice (8) de montage du robinet d'arrêt, ledit orifice de purge (6) débouchant dans une chambre intermédiaire (20, 32, 33, 34) ménagée entre les deux étanchéités périphériques précitées (25, 30). 2. Groupe de sécurité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le blocage en position dans l'alésage épaulé de la partie extérieure fixe (24) du clapet enti-retour (23) est assuré directement par la pièce rapportée (28) constituant le siège (29) du robinet d'arrêt (13), cette pièce comportant à cet effet un prolongement (31) sensiblement cylindrique venant s'appuyer sur la face amont de la partie extérieure fixe (24) du clapet anti-retour, tout en ménageant le passage de l'eau depuis le passage axial 32, 34 de cette pièce rapporté jusqu'à :'orifice de purge (6). 3. Groupe de sécurité selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit passage de l'eau, depuis le passage axial (34) de la pièce rapportée (28) jusqu'au débouché de l'orifice de purge (6) dans le corps (1) est assuré, d'une part en donnant au diamètre extérieur dudit prolongement cylindrique (31) un diametre inférieur au diamètre de l'alésage (20) qui le reçoit de manière a ménager entre ces deux surfaces un passage périphérique (33), et d'autre part en pratiquant à travers ce prolongement cylindrique (31) au moins un orifice de passage pour l'eau. 4. Groupe de sécurité selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit orifice traversant la paroi du prolongement cylindrique (31) est constitué par un usinage éliminant les parties de cette paroi situées à l'extérieur de deux plans parallèles dont l'écartement est inférieur au diametre intérieur (34) de cette paroi.