Brevet FR2622668A1 — publié le 19890505

ROBINET D'ARRET AVEC SOUPAPE DE RETENUE AMOVIBLE, POUR GROUPES DE SECURITE HYDRAULIQUES La présente invention concerne un robinet d' arrét pour groupes de securite hydrauliques, notamment pour des groupes de sécurité montés à l'entrée de l'eau froide dans des dispositifs- de chauffage de l'eau, ou bien pour d'autres applications qui prévoient un réservoir contenant un liquide sous pression et reliable à l'aide d'un robinet à un réseau ou source d'alimentation, respectivement à une décharge de sécurité travers le groupe hydraulique en question. Le but de la presente invention est de fournir un groupe hydraulique de sécurité comprenant un robinet d' arrêt avec soupape de retenue, qui permette une extraction facile de la soupape de retenue, en vue de son replacement et controle, en maintenant le robinet en position fermée, et permettant en outre une vérification de l'étanchéité de la soupape de retenue. Un autre but de la présente invention est celui de fournir un groupe hydraulique comme indiqué ci-dessus, dans lequel la disposition de la soupape de retenue dans le robinet soit de nature à permettre des dimensions minimales d'encombrement en gardant les mêmes dispositions et distances entre les raccords d'entrée et de sortie du fluide, qui correspondent à celles des raccords de groupes hydrauliques traditionnels, de manière à permettre leur remplacement d'une manière rapide et facile. Enfin, la presente invention a encore pour but de fournir un groupe hydraulique avec un robinet muni d'une soupape de retenue, comme précise ci-dessus, qui en substance est dépourvu d'organes d'étanchéité en rotation, ce qui réduit l'usure par frottement sur ces organes. La présente invention permet donc de fournir un groupe hydraulique - de sécurité avec robinet d'arrêt monté à l'entrée d'un réservoir contenant un fluide sous pression, dans lequel le groupe hydraulique comprend un corps creux qui définit une chambre interne du robinet, ayant un axe longitudinal, cette chambre communiquant avec une entre du fluide à l'une de ses extrémités et présentant au moins une sortie latérale, le robinet comprenant un obturateur principal de fermeture vers un siège d'étanchéité, operationnellement relie à une tige tournante actionnable par un petit volant de commande, et une soupape de retenue apte à empecher le retour du fluide vers l'entrée du robinet, caractérisé par le fait que l'obturateur principal du robinet est sollicité par un ressort de rappel contre le siège d'étanchéité, dans la direction d'écoulement du flux admis, et par le fait que la soupape de retenue est mobile dans la chambre du robinet, entre 1 'entrée en question et la sortie latérale pour le flux, des moyens tournants de liaison étant en outre prévus entre la tige de commande du robinet et la soupape de retenue, et un élément de poussee de l'obturateur principal agissant en opposition au ressort de rappel, et cet élément de poussée étant relie à la soupape de retenue et coulissant le long d'une surface de guidage dans la chambre du robinet entre l'entrée axiale du fluide et la sortie laterale. Le groupe hydraulique de sécurité faisant l'objet de cette invention sera plus longuement décrit par la suite, notamment dans une forme de réalisation préférentielle illustrée dans les plans ci-joints, où La Fig. 1 est une vue d'ensemble du groupe hydraulique de sécurité, appliqu-e à un chauffeeau La Fig. 2 est une coupe longitudinale, agrandie, du robinet d'interception faisant partie du groupe hydraulique de la figure 1, ou le robient est en position ouverte. La Fig. 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2, avec quelques parties enlevées. La Fig. 4 est une coupe semblable à celle de la figure 2, avec le robinet en position fermée. La figure 1 montre un chauffe-eau ou bouilleur 10 relie à un réseau hydrique 11 d'alimentation de l'eau froide moyennant un groupe hydraulique de sécurité 12; dans le cas spécifique le groupe. 12 comprend un robinet d' arrêt 13, lequel sert à isoler le bouilleur 10 du réseau hydrique 11 d'alimentation de l'eau, et une soupape de sécurité 14 qui permet de limiter à une valeur déterminée la pression du fluide chaud contenu dans le reservoir du bouilleur 10, ou d'une autre réserve d'eau, ou encore de vider ce réservoir, lorsque la nécessité s'en présente. La presente invention se réfère d'une manière spécifique au robinet d'arrêt - du groupe hydraulique de sécurité. Comme indiqué dans les figures de 2 à 4, le robinet comprend un corps creux 15 ayant une chambre cylindrique 16 qui communique avec une entrée 7 pour l'eau froide à une extrémité de la chambre susindiquée, et avec une sortie latérale 17 reliée au bouilleur 10. A l'extrémité d'entrée de l'eau dans la chambre 16 se trouve une saillie annulaire 18 dont la surface 19 tournée vers l'entrée 7 de l'eau définit le siège d'étanchéité pour un obturateur principal 20 du robinet, situé dans la même entrée 7, de manière que la même pression du fluide alimenté contribue à maintenir l'obturateur fermé contre le siège d'étanchéité 19. La surface 21 de la saillie annulaire 18 qui est opposée au siège de soupape ou surface d'étanchéité 19, et qui est tournée vers la chambre interne 16 du robinet, définit un épaulement annulaire d'appui pour une extrémité d'un ressort à spirale 22 dont l'autre extrémité s'appuie contre un croisillon ou un élément transversal 23 d'arret du ressort, fixé à l'arrière de la queue de l'obturateur 20. Le ressort de rappel 22 agit donc sur l'obturateur 20 de manière à le deplacer de sa position d'ouverture, indiquée dans la figure 2, vers la position de fermeture indiquée dans la figure 4, cette action etant facilitée par la pression du fluide en entrée. L'obturateur 20 du robinet est opérationnellement relié à une tige filetée de commande 24 au moyen du complexe d'une soupape de retenue coulissante 25, située à l'intérieur de la chambre 16 du robinet, à laquelle la tige de commande 24 se relie d'une manière tournante. La tige filetee 24 tourne et est axialement coulissante dans un élément filete 26 qui ferme d'une maniere étanche l'extrémité de la chambre 16 laquelle est opposée à l'entrée 7 de l'eau; en outre la tige 24 est munie d'un petit volant de commande manuelle 27 et d'un élément d'arret 28 qui arrete la course en avant de la tige 24, contre l'élément de fermeture 26, déterminant ainsi la position maximum d'ouverture de l'obturateur 20 du robinet. La soupape de retenue 25 est donc reliée d'une manière tournante à l'extrémité de la tige de commande 24 à l'intérieur de la chambre 16 du robinet. Cette soupape de retenue 25 sert à empcher le retour du fluide de la sortie 17 vers l'entrée 7, assurant le passage du fluide au bouilleur 10, ou la decharge de la pression vers la soupape de sécurité 14 du groupe hydraulique, à travers un passage latéral 29. La soupape de retenue comprend un obturateur à champignon 30 qui a une longue tige postérieur 31 coulissant librement à travers un élément de guidage 32 et dans un orifice 24' de la tige 24.La tige 24 se termine à son extrémité par une surface plate 24" contre laquelle s'appuie une surface plate correspondante de l'élément de guidage 32; la tige 24 est reliée d'une manière tournante à l'élément 32 de guidage de l'obturateur, moyennant un élément tournant de liaison 33 constitue par un élément tubulaire dont les extrémités sont repliées contre les surfaces de l'élément de guidage 32 respectivement de l'extrémité de la tige 24, de manière à permettre à cette dernière de tourner librement dans les deux sens par rapport au complexe de la soupape de retenue 25. L'élément tournant de liaison 33 est muni d'ouvertures latérales pour permettre à la pression -du fluide dans la chambre 16 d'agir egalement sur la surface arrière de l'obturateur 30; l'élément 33 peut myome former une seule pièce avec l'élément 32; un ressort 34 est interposé entre l'obturateur 30 de la soupape de retenue et l'élément de guidage 32. L'élément 32 de guidage de l'obturateur 30 de la soupape de retenue se prolonge vers l'entrée du fluide 7 par des ailettes longitudinales 35 se terminant par une bague filetée 36 qui définit le siège d'étanchéité de la soupape de retenue et qui se visse intérieurement à un élément cylindrique creux 37; un joint à lèvre 38 ou une autre pièce appropriée est serré entre la bague 36 et l'élément cylindrique 37, de manière à assurer l'étanchéité pour l'obturateur 30 de la soupape de retenue. L'élément 37 présente une forme annulaire délimitée par une surface cylindrique extérieure qui coulisse en étanchéité le long d'une partie de guidage 39 de la surface cylindrique interne de la chambre 16 du robinet, entre l'entrée 7 et la sortie 17; un joint annulaire 40 situé dans une encoche de la surface extérieure de la bague coulissante 37 assure une étanchéité appropriée contre la surface interne de la chambre 16 du robinet. La bague coulissante 37 agit comme élément de poussée sur l'obturateur 20 du robinet, contre l'action du ressort de rappel 22. La bague coulissante 37 présente donc, à son extrémité avant, un siège 41 contre lequel s'appuie simplement l'élément arrière 23 d'arrêt du ressort de l'obturateur principal 20.A l'extrémité d'entrée de la chambre 16 du robinet, un orifice lateral 42 est enfin prévu, normalement fermé par un bouchon à vis 43, pour le contrôle de l'étanchéité de la soupape de retenue 25 avec l'obturateur principal 20 du robinet en position de fermeture. Le fonctionnement du robinet d'après la presente invention est le suivant : en position ouverte, le robinet se trouve comme indiqué dans la figure 2, où l'obturateur principal 20 est poussé en avant par la soupape de retenue 25 que l'on a fait avancer en actionnant le petit volant 27 de la tige de commande 24; dans ces conditions le fluide peut circuler dè l'entrée 7 vers la sortie 17, à travers le robinet ouvert et la soupape de retenue 25 dont l'obturateur 30 est poussé en ouverture par la pression du flux d'entree. En cas de manque de pression, ou de flux du fluide en entrée, l'obturateur 30 de la soupape de retenue 25, poussé par la pression du fluide dans le bouilleur 10, assurera automatiquement la fermeture. La fermeture du robinet se fait en manoeuvrant le A petit volant 27 de manière à faire arreter le complexe de la soupape de retenue 25 qui coulissera simplement le long de la surface cylindrique 39 de la chambre interne du robinet, étant reliée à la tige 24 de manière que celle-ci puisse tourner librement, permettant ainsi à l'obturateur principal 20 de prendre la position de fermeture de la figure 4. L'obturateur 20 n'étant pas assujetti à la soupape de retenue, mais simplement appuye contre la bague coulissante 37, l'obturateur 20 sera pousse en fermeture par le ressort de rappel 22 et par la pression du flux en entrée.Dans ces conditions, avec le robinet fermé, il est possible de contrôler l'étanchéité de la soupape de retenue 25; pour ce faire il suffit de dévisser le bouchon 43 et de s'assurer qu'il n'y ait pas de pertes à travers l'orifice 42, une fois que l'obturateur de retenue 30 aura été poussé en fermeture contre son siege 36 par la pression du fluide dans le bouilleur 10. On peut noter que dans toutes les positions de la soupape de retenue 25 la chambre 16 du robinet reste toujours en communication avec la sortie 17 du fluide et avec le conduit 29 de la soupape de sécurité. Si l'on doit enlever la soupape de retenue pour la contrôler ou pour a remplacer après avoir vidé le bouilleur 10, il suffit de fermer le robinet, comme indique dans la figure 4, puis de dévisser la vis de fermeture 26 en enlevant en même temps la tige de commande 24 avec tout le complexe de la soupape de retenue 25. Dans ces conditions l'obturateur 20 du robinet reste fermé, poussé par le ressort 22 et par la pression du fluide en entrée; la soupape 25 peut être controlee ou remplacé, et tout le complexe de la vis 26, de la tige 24 et de la nouvelle soupape de retenue peut Aetre de nouveau assemblé, rétablissant ainsi les fonctions du robinet. Les indications qui précèdent et les plans ci-joints permettent de comprendre que l'on a prévu un groupe hydraulique muni d'un robinet d'interception et d'une soupape de retenue, lequel est en mesure d'assurer toutes les fonctions requises en faisant tenir le robinet et la soupape de retenue correspondante dans des espaces restreints, sans altérer les dimensions d'encombrement des groupes traditionnels. I1 s'entend de toute facon que ce qui a été dit et montré en se référant aux plans ci-joints a été fourni purement à titre d'exemple des principes innovateurs de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Groupe hydraulique comprenant un robinet d' arrêt muni d'un corps creux qui définit une chambre interne ayant un axe longitudinal, cette chambre communiquant avec une entrée du fluide à une de ses extrémités et au moins avec une sortie du fluide latérale, un obturateur principal de fermeture contre un siège annulaire d'étanchéité, opérationnellement relie à une tige tournante de commande, et une soupape de retenue apte à empêcher le retour du fluide de la sortie latérale à l'entrée sus-indiquee, caractérise par le fait que cet obturateur principal du robinet est sollicité par un ressort de rappel contre le siège d'étanchéité, dans la direction de l'écoulement du flux admis et par le fait que la soupape de retenue est mobile dans la chambre du rpbinet, entre l'entrée et la sortie laterale en question, des moyens tournants de liaison entant en outre prévus entre la tige de commande du robinet et la soupape de retenue, et un élément de poussée de l'obturateur principal agissant en opposition au ressort de rappel, cet élément de poussée étant relié à la soupape de retenue et coulissant le long d'une surface de guidage dans la chambre du robinet entre l'entrée axiale du fluide et la sortie latérale. 2) Groupe hydraulique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige de commande peut tre vissée dans un élément de fermeture à l'extrémité de la chambre du robinet qui est opposee à l'entrée du fluide, et par le fait que cette tige de commande présente des moyens darreAt contre l'élément de fermeture sus-indiqué, définissant la position d'ouverture maximum de l'obturateur principal. 3) Groupe hydraulique selon 1a revendication 1, caractérisé par le fait que la soupape de retenue est du type comprenant un obturateur mobile vers un siège d'étanchéité annulaire, et comprend un organe de guidage de l'obturateur fixé à l'extrémité de la tige de commande du robinet au moyen d'un élément de liaison tournant, cet organe de guidage de l'obturateur de la soupape de retenue se prolongeant par des ailettes longitudinales vers une bague vissable dans un élément cylindrique creux qui définit l'élément de poussée axiale de l'obturateur principal. 4) Groupe hydraulique selon la revendication 1, caracterise par le fait que, dans la partie comprise entre la soupape de retenue et le siège d'étanchéité de l'obturateur principal, la chambre du robinet est munie d'un orifice latéral de contrôle de la soupape de retenue, fermé par un bouchon amovible. 5) Groupe hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'obturateur principal du robinet est situé dans l'entrée du fluide, à l'extérieur de la chambre du robinet.