Brevet FR2616512A1 — publié le 19881216

La présente invention se réfère aux soupapes antibélier qui sont des appareils de sécurité utilisés notamment sur Les réseaux d'eau sous pression, pour éviter que pa? suite d'une fausse manoeuvre ou d'un coup de bélier aEciden- teL, la pression interne ne dépasse une valeur pré-établie compatible avec la résistance des conduites. Ce résultat est généralement obtenu en organisant, sous L'effet de la surpression, l'ouverture d'un orifice latéral à la conduite, orifice qui dérive vers l'extérieur un débit instantané suffisant. A cet effet, une soupape anti-bélier du type classique comprend généralement un corps cylindrique bridé sur une tubulure latérale de la conduite à protéger et terminé par un orifice circulaire plan appeLé siège. Cet orifice est fermé par une plaque également circulaire, appelée clapet, généralement appuyée sur te siège par un ressort hélicoïdal dont la force est réglable de l'extérieur par un ensemble à vis et écrou. Le principe de fonctionnement est des ptus simples, quand l'effort F de la pression interne sur le clapet soit F=pxS (ou p est cette pression et S la surface "mouillée" du clapet) dépasse la force de poussée P du ressort, celui-ci se soulève, laissant sortir un débit proportionnel à la levée du clapet et au carré de la pression interne. Dans La pratique cependant, plusieurs problèmes subsistent. IL est essentiel, pour obtenir de bonnes performances de La soupape des son début de fonctionnement, que Le vecteur force de poussée hydrauLique soit exactement opposé, en position et en direction, au vecteur force de poussée mécanique. Or les ressorts à boudin en acier trempé, genrale- ment utilisés sur ces appareils, ont un comportement imprévisible à l'écrasement. Ils ont notamment tendance à se courber, exerçant ainsi un effort oblique tout à fait préjudiciable. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà prévu d'utiLiser une platine d'appui du ressort, réglable en position et en orientation, pour compenser les déformations de ce dernier au moyen de deux plaques, munies de trois vis de réglage agissant entre le ressort et le clapet, pour rattraper les déformations. La seule solution interdite est bien entendu l'utilisation d'un guidage mécanique source de frottements et de risques de blocage. Une autre solution connue est d'appliquer sur Le clapet un effort de poussee hydraulique par l'intermédiaire d'une membrane souple en liaison avec un réservoir hydro-pneumatique. Si la membrane est correctement centrée par rapport au siège, la corncidence des deux vecteurs de force est automatiquement assurée. Cependant, cette solution est beaucoup moins pratique et sûre que la solution mécanique avec ressort. Pour modifier le réglage, il faut notamment disposer d'un système de gonflage ; de plus, l'ensemble est sensible aux variations de température qui modifient la pression de la poche d'air. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à cet inconvénient et à permettre d'obtenir à la fois la sécurité et la facilité de réglage du système à ressort et la précision d'appui du sys thème hydraulique. A cet effet, l'invention consiste essentiellement à interposer entre le clapet et le ressort un coussin hydraulique fermé de manière étanche et comportant un certain volume de fluide inerte. L'effort mécanique du ressort, si peu précis qu il puisse être dans son orientation, se transforme alors automatiquement en une pression exercée sur le fluide renfermé dans le coussin,- laquelle pression se transforme en force centrée sur le clapet. Dans une forme d'exécution particulièrement avantageuse, une entretoise annulaire est placée entre le corps de La soupape et son chapeau pour déterminer une chambre fermée par une première membrane inférieure usuelle qui coopère avec le siège du corps et par une seconde membrane identique à la première et qui recoit L'action du ressort ou organe de charge élastique conventionnelle, ces première et seconde membranes étant respectivement pincées entre le corps et l'entretoise et respectivement entre cette dernière et le chapeau. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et' les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique du dessin est une coupe Longitudinale d'une soupape anti-bélier comportant les perfectionnements suivant L'invention. Une soupape anti-bélier usuelle comprend comme celle illustrée sur Le dessin, un corps 1 de forme générale cylindrique comportant deux brides extrêmes dont l'une la est assujettie à un orifice latéral d'une conduite de circulation d'eau, non représentée, tandis que La seconde lb sert de fixation à un siège 2. Le corps 1 comprend encore une cloche 1c entourant le siège 2 et sur le dessus annulaire de laquelle est fixé un chapeau 3 renfermant un ressort héli codai 4 dont l'une des extrémités prend appui sur un écrou 5 pouvant se déplacer axialement grâce à sa coopération avec une vis 6, tandis que l'autre extrémité du ressort est en appui contre une cuvette 7.Dans une soupape anti-bélier usueLle, la cuvette 7 est fixée au centre de La face supérieure d'une membrane flexible dont la face inférieure est pourvue d'un clapet coopérant avec le siège 2. Conformément à l'invention, on interpose entre le chapeau 3 et le corps 1 de la soupape anti-bélier une entretoise annuLaire 8 dont La face inférieure pince contre le corps 1 une première membrane flexible 9 sur la face inférieure de Laquelle est centré un clapet 10 par l'intermé- diaire de vis 11 dont La tête prend appui sur une contre-plaque 12. La face supérieure de L'entretoise 8 pince contre la base du chapeau 3 une seconde membrane flexible 13 identique à la première et dont la face supérieure porte la cuvette 7 au moyen de vis 14 coopérant avec une contre-plaque 15. On détermine ainsi une chambre 16 parfaitement hermétique et qulon-peut rempLir d'un liquide inerte en L'introduisant par un trou 8a de L'entretoise, Lequel est ensuite fermé par un bouchon 17. On comprend aisément que La chambre 16 forme un coussin hydraulique fermé de manière étanche et qui est interposé entre le ressort 4 et le clapet 10. On a ainsi mis au point la solution recherchée depuis fort longtemps qui consiste à désolidariser le clapet et le ressort, de sorte que même si ce dernier engendre une force oblique par rapport au centre du siège, le clapet s'applique parfaitement sur celui-ci. Il 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. Soupape anti-bélier dont le corps (1) est associé latéralement à une canalisation et comprend un siège (2) sur lequel prend appui un clap-et (10) associé à une membrane flexible pincée entre le corps (1) et un chapeau (3) renfermant un organe élastique (4) chargeant ladite membrane, caractérisée en ce qu'un coussin hydraulique (16) fermé de manière étanche est interposé entre l'organe (4) chargeant élastiquement la membrane et le clapet (10) de cette der niera. 2. Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une entretoise annulaire (8) est placée entre le corps (1) et le chapeau (3) pour déterminer une chambre (16) fermée de manière étanche par une première membrane inférieure flexible (9) qui est celle usuelle dont le clapet (10) coopère avec le siège (2) du corps (1) et par une seconde membrane (13) identique à la première et qui reçoit L'action de l'organe de charge élastique (4), ces première (9) et seconde (13) membranes étant respectivement pincées entre le corps (1) et L'entretoise (8) et entre cette dernière et le chapeau (3). 3. Soupape suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le centre de la seconde membrane (13) porte une cuvette d'appui (7) de L'organe élastique (4).