Brevet FR2624946A1 — publié le 19890623

L'invention concerne une soupape de sécurité à action directe comprenant un carter entourant une enceinte intérieure et pourvu d'une tubulure de sortie, soupape dans laquelle un tube de buse débouche dans l'enceinte intérieure, tube obturable au moyen d'un cône d'obturation entouré par une cloche levante et fixé avec celle-ci sur une tige, la tige étant passée à travers une pièce intermédiaire délimitant l'enceinte intermédiaire et sollicitée par 1 0 un ressor. Dans une telle soupape de sécurité, connue par exemple selon le document DE-OS 26 00 756, la pression du fluide se manifestant est isolée de manière étanche à l'aide du cône d'obturation. Le c6ne d'obturation est pressé le siège de soupape, au moyen de la 1 5 tige, par la force du ressort précontraint. Si la pression du fluide croît selon la pression de réaction de la soupape de sécurité, le cône d'obturation se soulève du siège de soupape, face à la force élastique appliquée, et libère la section de sortie d'écoulement. La cloche levante servant d'auxiliaire de levage veille à une déflexion supplémentaire du courant de fluide pour obtenir une ouverture continue de la soupape de sécurité. Du fait des résistances à l'écoulement dans la conduite de décharge raccordée à la sortie de la soupape de sécurité, il se forme pendant la décharge une contrepression dans l'enceinte intérieure du carter. La valeur de cette contrepression est spécifique à l'installation et peux prendre des valeurs différentes dans de larges limites. La contrepression agit sur la surface de cloche levante qui est opposée au siège de soupape et produit une force de sens opposée à la pression du fluide, au moyen de laquelle le comportement de travail de la soupape de sécurité est fortement influencé. L'invention a pour but de réaliser avec des moyens simples la soupape de sécurité selon le préambule, de fa-on qu'elle travaille indépendamment de la contrepression. Ce problème est résolu pour une soupape de sécurité selon l'invention, au moyen des caractéristiques suivantes: la cloche levante, isolée de manière étanche par une tige de guidage arrière, est passée à travers un alésage central de la pièce intermédiaire, l'alésage central est relié à l'atmosphère extérieure sur le côté de la tige de guidage opposé au cône d'obturation, et, 1 5 le diamètre de la tige de guidage, ou de l'alésage central correspond sensiblement au diamètre efficace des efforts du fluide s'écoulant à l'extérieur et agissant sur le cône d'obturation et la cloche levante. Les efforts provoqués par la contrepression sur la cloche levante et sur le côté d'obturation sont compensés par la détermination du diamètre de la tige de guidage et du diamètre efficace et par la liaison à l'atmosphère extérieure du côté arrière de la tige de guidage de la cloche levante. La soupape de sécurité travaille ainsi indépendamment de la contrepression. L'effet de compensation de la contre-pression peut être régulé par l'utilisation d'étranglement entre l'atmosphère extérieure et l'enceinte située au-dessus de la cloche levante. Diverses autres caractéristiques et avantages de la soupape de sécurité selon l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés auxquels: La Fig. 1 représente la coupe longitudinale dans une soupape de sécurité selon l'invention, et i 0 la Fig. 2 représente une coupe longitudinale dans une autre soupape de sécurité. La soupape de sécurité présente un carter 1, entourant une enceinte intérieure 2 et relié à une tubulure de sortie 3. Une conduite de décharge est raccordée à la tubulure de sortie 3. Un tube de buse 4, relié à la conduite à assurer, émerge dans l'enceinte intérieure 2. Le tube de buse 4 est pourvu d'un siège de soupape 5, obturable au moyen d'un cône d'obturation 6. Le cône d'obturation 6 est relié à une tige 7 passée à travers une pièce intermédiaire 8 délimitant l'enceinte intérieure 2 et sollicitée par un ressort 9. Le ressort est serré entre deux plateaux de ressort 10,11, dont le plateau inférieur appuie sur une collerette 12 de la tige 7. Une vis de pression 13 entourant la tige 7 agit contre le plateau de ressort 11 supérieur et est vissée dans là tête 14 d'un capot de ressort 15 relié au carter 1. Le cône d'obturation 6 est entouré d'une cloche levante 16 servant d'auxiliaire de levage, relié à la tige 7 à l'aide d'une bague de sécurité 17. Sur le côté opposé au cône d'obturation 6, la cloche levante 16 est pourvue d'une tige de guidage 18 cylindrique. La tige de guidage 18 est guidée mobile axialemeit dans un alésage. central 19 de la pièce intermédiaire 8. Des bagues d'étanchéité ou une étanchéité à labyrinthe sont prévus dans la tige de guidage 18 pour réaliser une isolation étanche. Un alésage transversal 20 allant vers le bord est mené dans la pièce intermédiaire 8, reliant à l'atmosphère extérieure l'alésage central 19 situé au-dessus de la tige de guidage 18 cylindrique. Un étranglement 21 peut être introduit dans l'alésage transversal 20. L'étranglement 21 sert à éliminer de- manière contrôlée 1 pression s'établissant entre tige de guidage 18 et alésage central 19 du fait des fuites sur les surfaces de guidage. Dès que la pression du fluide régnant dans le tube de buse 4 excède la pression de réaction réglée au moyen du ressort 9, le cône d'obturation 6 se soulève du siège de soupape 5, contre la force élastique apparaissant et libère la section d'écoulement de sortie. Le courant de fluide est défléchi sur la cloche levante 16, de façon que la soupape de sécurité s'ouvre en continu. Lorsque la section d'écoulement de sortie est ouverte, les forces provenant du fluide s'écoulant à l'extérieur agissent sur la cône d'obturation 6 et sur la cloche levante 16, sur un diamètre efficace dw, offert par le diamètre intérieur de la cloche levante 16. Une contrepression apparait dans l'enceinte intérieure 2 avec l'écoulement de sortie du fluide dans la conduite de décharge raccordée, par l'enceinte intérieure 2 du carter 1 et la tubulure de sortie 3, contrepression résultant des résistances existant dans la conduite de décharge. Cette contrepression produit des efforts antagonistes pressant sur la cloche levante 16 et tentant de déplacer celle-ci en position de fermeture. Pour compenser cette influence de la contrepression, le diamètre dH de la tige de guidage 18, ou de l'alésage central 19, est choisi de taille identique au diamètre efficace dw des efforts du fluide sortant du tube de buse 4. Du fait que le côté arrière de la tige de guidage de la cloche levante 16 est simultanément relié à l'atmosphère extérieure, il y a élimination des efforts survenant du fait de la contrepression régnant dans l'enceinte intérieure 2, sur le cône 1 5 d'obturation 6 et sur la cloche levante 16. Selon la Fig. 2, la cloche levante 16 est vissée sur la tige 7, de façon que l'écartement entre cône d'obturation 6 et cloche levante 16 soit réglable. Le comportement en levée de la soupape de sécurité peut de cette manière varier dans de larges limites. Une bague filetée 22 est vissée dans l'alésage central 19 de la pièce intermédiaire 8, bague le long de laquelle glisse la partie supérieure de la tige de guidage 18. L'une des surfaces frontales de la bague filetée 22 est située en face et à distance d'une surface frontale de la tige de guidage 18 opposée au cône d'obturation 6. La bague filetée 22 sert de butée de course et limite la course d'ouverture de la soupape de sécurité. REVENDICATIONS 1. Soupape de sécurité à action directe comprenant un carter (1) entourant une enceinte intérieure (2) et pourvu d'une tubulure de sortie (3), soupape dans laquelle un tube de buse (4) débouche dans l'enceinte intérieure (2), tube obturable au moyen d'un cône d'obturation (6) entouré par une cloche levante (16) et fixé avec celle-ci sur une tige (7) , la tige (7) étant passée à travers une 1 0 pièce intermédiaire (8) délimitant l'enceinte intermédiaire (2) et sollicitée par un ressort (9), caractérisée en ce que la cloche levante (16), isolée de manière étanche par une tige de guidage (18) arrière, est passée à travers un alésage central (19) de la pièce intermédiaire (8), en ce que l'alésage central (19) est relié à l'atmosphère extérieure sur le côté de la tige de guidage (18) opposé au cône d'obturation (6), et en ce que le diamètre (dH) de la tige de guidage (18>, ou de l'alésage central (19) correspond sensiblement au diamètre efficace (dw) des efforts du fluide s'écoulant à l'extérieur et agissant sur le cône d'obturation (6) et la cloche levante (16). 2. Soupape de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un alésage transversal (20) mène dans la pièce intermédiaire (8), jusqu'à l'alésage central (19) et en ce qu'un étranglement (21) est disposé dans l'alésage transversal (20). 3. Soupape de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cloche levante (16) est vissée réglable en hauteur sur la tige (7). 4. Soupape de sécurité selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une butée de course est fixée réglable en hauteur sur la pièce intermédiaire (8), butée dont une surface frontale est située en face de la surface fronta2e de la cioche levante (16) opposée au cône d'obturation (6).