Brevet FR2602850A1 — publié le 19880219

La présente invention a trait à des soupapes de retenue, et plus particulièrement à des soupapes utilisées dans des canalisations convoyant de l'air chaud. Pour certaines exigences de manutention d'air un besoin existe d'une soupape de retenue simple de technologie aérospatiale, fabriquée économiquement, capable de résister à une pression d'essai d'environ 17 bars à environ 2880, et capable de fonctionner sur une plage d'environ 232 à 4270 avec une fuite inverse non supérieure à environ 0,068 g/mn à 3,20 kg/cm2, à 2460, ayant encore une pression de décollement de seulement environ 400 Pa différentiels. Des soupapes de retenue du type à pétale sont connues, parmi lesquelles celles décrites dans les brevets américains n 4 079 751 (Partridge et al. ), n 4 230 148 (Ogle, Jr.) et 15 n 4 257 444 (Ogle, Jr. et al.). Cependant, toutes ces soupapes connues sont prévues pour fonctionner sous des pressions de fluide supérieures à celles précitées, en particulier une pression de décollement plus grande, et ont leur éléments de pétale sollicités par ressort en position fermée pour favori20 ser l'établissement d'une étanchéité inverse. Par conséquent, les soupapes jusqu'ici connues ne conviennent pas à la tâche mentionnée. Un des buts de la présente invention est de proposer une réalisation de soupape de retenue perfectionnée de tech25 nologie aérospatiale, du caractère indiqué, remarquable par sa simplicité de réalisation et d'entretien, et ses performances améliorées, en comparaison de réalisations existantes. Un but particulier est d'atteindre l'objectif précité avec une réalisation présentant une pression de décollement 30 très faible, mais capable d'assurer une étanchéité excellente contre une fuite d'air sous une pression de fonctionnement modérée et à température modérément élevée tout en étant capable de résister à une pression inverse importante. Un autre but de la présente invention est de proposer 35 une réalisation de soupape sans ressort de sollicitation qui, néanmoins, fonctionne efficacement pour atteindre les objectifs précités. Conformément à l'invention, il est prévu une soupape de retenue du type pivotant comportant en combinaison un disque de corps circulaire avec une âme diamétrale séparant deux ouvertures en forme de D dos à dos à travers le disque, ledit disque ayant un côté amont et un côté aval, des surfaces de sièges de soupapes délimitant lesdites ouvertures sur ledit côté aval, une paire d'oreilles parallèles saillant dudit disque sur le côté aval, une à chaque extrémité de ladite âme, une tige d'articulation avec des extrémités 10 opposées montées dans lesdites oreilles supportant ladite tige espacée en aval de et parallèle à ladite âme, une paire d'éléments de soupape pivotants possédant chacun une paire d'oreilles espacées l'une de l'autre tourillonnant sur ladite tige d'articulation avec lesdits éléments de soupape pou15 vant tourner autour de ladite tige d'articulation entre une première position parallèle à et en contact hermétique avec lesdites surfaces de sièges de soupape, et une seconde position sensiblement mais non pas exactement parallèle à l'axe d'écoulement longitudinal de ladite soupape, et un élément d'arrêt également monté sur ladite tige d'articulation entre les oreilles respectives desdits éléments de soupape pivotants, ledit élément d'arrêt étant réuni auxdites oreilles qui font saillie dudit disque par des moyens disposés en aval de ladite tige d'articulation maintenant ainsi ledit 25 élément d'arrêt disposé symétriquement par rapport à l'axe d'écoulement longitudinal de ladite soupape. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un de ses modes de réalisation préféré en regard des dessins annexés: La figure 1 est une vue en élévation intérieure d'une soupape de retenue du type pivotant selon la présente invention telle que vue du côté aval; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 et représentant la soupape en position fermée 35 en traits pleins et en position ouverte en pointillés; la figure 3 est une vue de dessus de la soupape de la figure 1; et la figure 4 est une vue en perspective éclatée des différentes parties constituant le mode de réalisation des figures 1 à 3. Les mêmes chiffres de référence sont utilisés sur les dessins pour désigner des constituants identique ou simi5 laires. On se réfère à présent aux figures, la nouvelle soupape de retenue est représentée comme possédant un disque de corps circulaire 10, avec une âme diamétrale 11 séparant deux ouvertures en forme de D dos à dos 12 et 13 à travers 10 le disque 10. Le disque peut être considéré comme possédant un côté amont 14 et un côté aval 15 avec des surfaces de sièges de soupape 16 et 17 délimitant les ouvertures 12 et 13, respectivement, sur le côté aval. Une paire d'oreilles parallèles 18 et 19 font saillie du disque de corps 10 sur 15 le côté aval 15, une oreille à chaque extrémité de l'âme 11. Une tige d'articulation 20 est supportée espacée en aval de et parallèle à l'âme 11 avec les extrémités de la tige d'articulation fixées dans des ouvertures 21 et 22 dans les oreilles respectives 18 et 19. Une paire d'éléments de soupape pivotants ou pétales 23 et 24, façonnée chacune avec une paire d'oreilles espacées 25, 26 et 27, 28, respectivement, tourillonnent par leurs oreilles respectives sur la tige d'articulation 20, sur un coussinet interposé 29 ou 30, respectivement. Un élément d'arrêt 31, approximativement en forme de T, possède deux alésages, 32 et 33, ménagés à l'intérieur sensiblement comme représenté, l'élément d'arrêt 31 est également monté sur la tige d'articulation 20 qui traverse l'alésage 32. L'élément 31 est disposé entre les oreilles 25 et 30 28 des éléments de soupape pivotants 23 et 24. De plus, 1' élément d'arrêt 31 est réuni par des moyens distincts sous la forme d'une tige 34 aux oreilles 18 et 19, qui font saillie du disque de corps 10. La tige 34 est disposée en aval de la tige d'articulation 20, traversant l'alésage 33, avec 35 les extrémités de tige fixées dans les ouvertures correspondantes 35 et 36. Les tiges 20 et 34, sauf pour le moletage adjacent à une extrémité de chacune d'elles, ont un diamètre extérieur permettant un ajustement à coulissement dans les ouvertures réceptrices 21, 22 et 35, 36, respectivement. Cependant, les zones moletées ont un diamètre agrandi de façon à permettre un ajustement à force à l'intérieur de l'ouverture réceptrice. L!embouchure radialement externe de chacune des ouvertures 22 et 36 est matée pour empêcher les tiges respectives 20 et 34 de s'échapper de l'ouverture. Néanmoins, si en utilisation il devient nécessaire de remplacer des parties de la soupape, les tiges peuvent être extraites de leur logement dans les ouvertures 22 et 36, en passant outre au matage. Pour assurer une longévité et une résistance à la corrosion, il est préférable de réaliser la totalité des constituants en acier résistant à la corrosion, par exemple du type 17-4 PH. De plus, les surfaces de sièges de soupape 16 et 17, toutes les surfaces des coussinets 29 et 30 à l'exception des alésages, et la surface de la tige 20 excepté la zone moletée, sont toutes revêtues d'une mince couche de chrome. Ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 2, l'élément d'arrêt 31 possède des parois latérales 37 et 38 inclinées ou biseautées, chacune environ 5 par rapport au plan contenant les axes des alésages 32 et 33. Lorsque les éléments de soupape 23 et 24 pivotent dans la position ouverte de la 25 soupape par suite d'une différence de pression positive entre le côté aval et le côté amont du disque de corps 10, les éléments 23 et 24, n'étant pas gênés par des ressorts ni tringleries, pivoteront à nouveau entre les parois latérales 37 et 38 de la butée 31. La butée empêche les éléments de soupape de prendre une position parallèle entièrement ouverte dans laquelle elle serait instable et non assurée d' une fermeture lorsque l'écoulement de fluide s'inverse. Cependant, étant retenues à 5 du point mort, un léger écoulement d'air dans le sens inverse agira sur les éléments 23 et 35 24 et les forcera dans la position fermée. La présente invention ayant été décrite à l'aide de son mode de réalisation préféré, il apparaîtra à l'homme de l'art que de nombreuses modifications de construction peuvent être introduites sans se départir de l'esprit de l'invention tel que défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Soupape de retenue du type pivotant, caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison un disque de corps circulaire (10) avec une âme diamétrale (11) séparant deux ouvertures (12,13) en forme de D dos à dos à travers le disque, ledit disque (10) ayant un côté amont (14) et un côté aval (15), des surfaces de sièges de soupape (16,17) délimitant lesdites ouvertures (12,13) sur ledit côté aval, une paire d'oreilles parallèles (18,19) faisant saillie dudit disque de corps (10) sur le côté aval (15), une à chaque extrémité de ladite âme (11), une tige d'articulation (20) avec des extrémités opposées montées dans lesdites oreilles supportant ladite tige espacée en aval de et parallèle à la dite âme (11), une paire d'éléments de soupape pivotants (23,24) possédant chacune une paire d'oreilles espacées (25, 26,27,28) tourillonnant sur ladite tige d'articulation (20) avec lesdits éléments de soupape (23,24) pouvant tourner autour de ladite tige d'articulation (20) entre une première position parallèle à et en contact hermétique avec lesdites 20 surfaces de sièges de soupape (16,17), et une seconde position sensiblement mais non complètement parallèle à l'axe d'écoulement longitudinal de ladite soupape, et un élément d'arrêt (31) également monté sur ladite tige d'articulation (20) entre les oreilles respectives (25,26,27,28) desdits éléments de soupape pivotants (23,24), ledit élément d'arrêt (31) étant réuni auxdites oreilles (18,19) qui font saillie dudit disque de corps (10) par des moyens (34) disposés en aval de ladite tige d'articulation (20) maintenant ainsi le dit élément d'arrêt (31) symétriquement disposé par rapport 30 à l'axe d'écoulement longitudinal de ladite soupape. 2. Soupape de retenue du type pivotant selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits éléments de soupape pivotants (23, 24) tourillonne sur ladite tige d'articulation (20) au moyen d'un coussinet (29,30). 3. Soupape de retenue du type pivotant selon la revendication 1, caractérisée en ce que les oreilles (25,26,27, 28) desdits éléments de soupape pivotants (23,24) sont disposées à des distances inégales d'un axe d'éléments de soupape (23,24) de telle sorte que lorsque ladite paire d'éléments de soupape pivotants sont montés dos à dos, les oreilles (25, 26) sur un élément de soupape pivotant (23) s'intercalent avec et s'ajustent adjacentes aux oreilles (27,28) se trou5 vant sur l'autre élément de soupape pivotant (24) avec toutes les ouvertures & travers lesdites oreilles (25,26,27,28) alignées selon un axe commun.