Brevet FR2656669A1 — publié le 19910705

La présente invention est relative à un dispositif de sécurité, du type soupape, destiné à protéger les capacités de fluides sous pression de surpressions éventuelles susceptibles de les détériorer. Les règles de l'art professionnel, ainsi que les réglementations de la plupart des pays exigent, en effet, d'assurer la sécurité des capacités sous pression, par exemples des réservoirs ou canalisations, par des soupapes de décharge protégeant ces capacités contre d'éventuelles surpressions internes. C'est le cas, notamment, pour les réservoirs et canalisations de gaz liquéfié ou comprimé (gaz pétrolier ou chimique, tel que butane, propane, ammoniac, etc...). Plus particulièrement, le dispositif proposé par l'invention est du type, déjà connu, comportant un corps principal muni d'un organe de raccordement à la capacité sous pression, ledit corps principal comportant en son intérieur un siège avec lequel coopère un clapet auquel est associé un organe d'étanchéité faisant joint entre ledit siège et ledit clapet, ledit clapet étant appuyé sur ledit siège, sous l'action d'un organe élastique de rappel, par exemple sous l'action d'un ressort hélicoïdal en compression. Cependant, jusqu'à présent, dans ce type de réalisation, l'organe élastique ou ressort, se trouvait directement à l'air libre et subissait dans le temps les détériorations dues aux agents atmosphériques, détériorations qui pouvaient altérer très fortement les propriétés mécaniques dudit organe élastique. De ce fait, de telles soupapes de sécurité devaient faire l'objet d'une surveillance régulière et être changées dès que cela s'avérait nécessaire. I1 est à noter, par ailleurs, qu'afin de pouvoir changer la soupape sans vider le réservoir, est généralement intercalé, entre ledit réservoir et ladite soupape, un clapet d'isolement qui s'ouvre lors de la mise en place de la soupape, en général par vissage, et se ferme lors de son démontage hors de la capacité. Un tel clapet d'isolement interdit tout montage de soupape du type "interne", dont le ressort se trouverait à l'intérieur de la capacité. Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de sécurité, du type soupape, externe à la capacité, et dont l'organe élastique se trouve en amont du clapet de surpression, dans l'ambiance interne du réservoir, l'ensemble du dispositif restant externe au réservoir, ce qui permet son montage ou son démontage sur un réservoir en charge sous c pression, même lorsque celui-ci est muni d'un clapet d'isolement. L'invention a donc pour objet un dispositif de sécurité destiné à protéger des surpressions éventuelles les capacités de fluide sous pression, comportant un corps principal muni d'un organe de raccordement à une telle capacité sous pression, ledit corps principal comportant en son intérieur un siège avec lequel coopère un clapet auquel est associé un organe d'étanchéité faisant joint entre ledit siège et ledit clapet, ledit clapet étant appuyé sur ledit siège sous l'action d'un organe élastique de rappel, ce dispositif de sécurité étant caractérisé par le fait que son organe élastique est disposé à l'intérieur du corps principal entre l'organe de raccordement et le clapet. Dans un mode de réalisation avantageux, le clapet est solidaire d'un élément de transmission d'effort s'éten- dant à l'intérieur du corps principal entre ledit clapet et l'organe de raccordement, ledit élément de transmission d'effort étant sollicité par l'organe élastique pour rappeler ledit clapet en appui sur le siège. Cet élément de transmission d'effort peut être une tige coulissant dans un guide solidaire du siège du clapet. Préférentiellement, l'organe élastique est un ressort maintenu entre un support solidaire de ladite tige et un support solidaire du siège. Le support solidaire du siège peut être un plateau solidarisé du siège par l'intermédiaire d'entretoises. Ce plateau peut être traversé par le guide de la tige, le ressort étant un ressort hélicoïdal entourant au moins partiellement ledit guide. Ce plateau peut être un plateau ajouré et, notamment, avoir une forme de croisillon. Le corps principal peut être un cylindre droit dont l'axe est sensiblement confondu avec l'axe de la tige, l'axe du ressort hélicoïdal et l'axe de déplacement du clapet. Avantageusement encore, la position du support solidaire de la tige est réglable. La tige peut être, notamment, au moins partiellement filetée, son filetage coopérant avec le filetage d'au moins un écrou complémentaire, assurant le positionnement sur ladite tige du support qui en est solidaire. En outre, dans un mode de réalisation préférentiel, une paroi du corps principal est munie d'au moins un logement destiné à recevoir au moins une partie d'un outil extérieur et à coopérer avec ledit outil pour faciliter le montage ou le démontage de l'organe de raccordement sur la capacité sous pression. Une paroi du corps principal peut notamment être munie de trous et/ou d'encoches et/ou de fentes servant de logements, et par exemple de quatre trous répartis régulièrement sur ledit corps et destinés à coopérer avec une barre de positionnement. La description qui suit est purement illustrative et ne présente aucun caractère limitatif, elle est faite en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente une vue en coupe axiale d'un dispositif de sécurité du type soupape conforme à une réalisation préférée de l'invention. On voit sur cette figure, que ce dispositif de sécurité du type soupape comporte essentiellement un corps tubulaire principal 1 cylindrique muni à l'une de ses extrémités d'un organe 2 de raccordement destiné à solidariser, par l'intermédiaire de son filetage externe, ledit corps principal 1 à une capacité à protéger (non représentée). A son autre extrémité, le corps principal 1 est traversé par quatre trous 3 dont les centres sont répartis régulièrement sur la paroi tubulaire dudit corps dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit corps principal 1. Ces trous 3 sont destinés à coopéer avec une barre de positionnement (non représentée), permettant le serrage de ladite soupape par son élément de raccordement 2, lors de la mise en place de ladite soupape sur un réservoir ou une canalisation de fluide sous pression. A l'intérieur dudit corps principal 1 est monté entre lesdits trous 3 et l'organe de raccordement 2, vers lesdits trous 3, un siège 4. Ce siège 4 est solidarisé dudit corps principal 1 par l'intermédiaire d'une protubérance annulaire 5 qui entoure sa surface externe et qui est maintenue en appui contre un rebord intérieur 6 ménagé dans la paroi interne du corps principal 1 par une bague annulaire 25. Cette bague 25 est munie sur sa surface externe d'un filetage qui coopère avec un filetage complémentaire ménagé sur la surface intérieure de la paroi du corps principal 1, entre le rebord 6 et les trous 3. L'étanchéité entre la paroi interne dudit corps principal 1 et le siège 4 est assurée par un joint torique 26 disposé entre le rebord 6 et la protubérance 5. Le siège 4 est traversé axialement par un évidement tubulaire 7, ledit évidement 7 étant bordé au niveau de l'extrémité dudit siège 4 la plus proche des trous 3 par une collerette annulaire 8. Le siège 4 coopère avec un clapet 9 destiné à venir s'appuyer sur la collerette annulaire 8. Ce clapet 9, disposé dans le corps principal 1 entre ledit siège 4 et les trous 3, a sensiblement une forme de révolution évasée de sa partie la plus éloignée du siège 4 vers sa surface en contact avec la collerette 8. Le clapet 9 est, en outre, associé au niveau cette surface de contact, à un joint 10, qui est un disque de caoutchouc percé axialement encastré dans le clapet 8, ledit joint 10 assurant l'étanchéité entre le siège 4 et le clapet 9. Ce clapet 9 est monté axialement sur une tige 11 s'étendant dans le corps principal dudit clapet 9 vers l'ex- trémité dudit corps principal sur laquelle est monté l'organe 2 de raccordement, cette tige 11 traversant axialement l'évidement 7 du siège 4. La tige 11 est solidarisée du clapet 9 par l'intermédiaire de la coopération d'un filetage 12 dont elle est munie à l'une de ses extrémités, avec, d'une part, un filetage ménagé à l'intérieur du clapet 9 et, d'autre part, le filetage d'un contre-écrou 13 associé à une rondelle 14. Cette tige 11 traverse axialement au-delà du siège 4, un guide 15 tubulaire. Ce guide 15 tubulaire est lui-même monté sur un plateau 16 en forme de croisillon, qu'il traverse. Ce plateau 16 est solidarisé du siège 4 par des entretoises 17 s'étendant à partir de l'extrémité dudit siège 4 la plus éloignée de la collerette 8 destinée à recevoir le clapet 9, jusqu'aux bras 18 dudit plateau formant croisillon 16. Ces entretoises 17 sont notamment réalisées par l'intermédiaire de fourreaux 19 disposés entre lesdits bras 18 et le siège 4 et recevant chacun en leur intérieur une vis 20, dont le filetage coopère avec le filetage interne du siège 4. La tête 21 de la vis 20 vient en appui sur la surface du bras 18 auquel ladite vis 20 est associée, la plus éloignée du siège 4. A son extrémité opposée au clapet 9, la tige 11 est associée à une rondelle 22, qui est maintenue en place sur ladite tige 11 par l'intermédiaire de deux écrous 23, dont le filetage coopère avec un filetage dont est muni ladite tige 11 à son extrémité opposée au clapet 9. Entre ladite rondelle 22 et la surface du plateau 16 la plus éloignée du clapet 9, est monté en compression un ressort 24 hélicoïdal, qui entoure le guide 15, dans sa partie qui est disposée du côté opposé au clapet 9, par rapport au plateau 16. Ledit plateau 16 et ladite rondelle 22 servent ainsi de supports pour ledit ressort 24. Lorsque le dispositif est mis en place sur une capacité en charge sous pression, le fluide s'infiltre dans le corps principal 1, par l'organe de raccordement 2, entre les bras du plateau formant croisillon 16 et dans l'évide- ment 6, pour exercer une pression d'ouverture sur le clapet 9. Tant que la pression dans la capacité reste inférieure à une valeur prédéterminée, ce clapet 9 reste fermé, sous l'effort de compression qu'exerce le ressort 24, entre le clapet 9 et le siège 4, par l'intermédiaire de l'effort transmis, d'une part du plateau 16 audit siège 4 par l'en- tretoise 17, et, d'autre part, de la rondelle 22 audit clapet 9, par l'intermédiaire de la tige 11 et des écrous 23. Le tarage de la compression du ressort 24, et donc de la pression d'ouverture du clapet 9, est effectué par le réglage du positionnement de la rondelle 22 par rapport à ladite tige 11, grâce aux écrous 23. D'autres variantes de réalisation sont bien entendu possibles, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. En particulier, on peut envisager de réaliser le siège 4, le plateau formant croisillon 16, le guide 15 et les entretoises 17 en une seule pièce. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité du type soupape, destiné à protéger des surpressions une capacité de fluide sous pression, comportant un corps principal (1) muni d'un organe de raccordement (2) à la capacité sous pression, ledit corps principal (1) comportant en son intérieur un siège (4) avec lequel coopère un clapet (9) auquel est associé un organe d'étanchéité (10) faisant joint entre ledit siège (4) et ledit clapet (9), ledit clapet (9) étant appuyé sur ledit siège (4) sous l'action d'un organe élastique de rappel (24), caractérisé en ce que ledit organe élastique (24) est disposé à l'intérieur du corps principal (1) entre l'organe de raccordement (2) et le clapet (9). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (9) est solidaire d'un élément de transmission d'effort (11) s'étendant à l'intérieur du corps principal (1) entre ledit clapet (9) et l'organe de raccordement (2), ledit élément de transmission d'effort (11) étant sollicité par l'organe élastique (24) pour rappeler ledit clapet (9) en appui sur son siège (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de transmission d'effort est une tige (11) coulissant dans un guide (15) solidaire du siège du clapet (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe élastique est un ressort maintenu entre un support (22) solidaire de ladite tige (11) et un support (16) solidaire du siège (4). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support solidaire du siège (4) est un plateau (16) solidarisé dudit siège (4) par l'intermédaire d'entretoises (17). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plateau (16) est traversé par le guide (15) de la tige (11), le ressort (24) étant un ressort héli coïdal entourant au moins partiellement ladite tige (11). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le plateau (16) est un plateau ajouré et a notamment une forme de croisillon. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la position sur la tige (11) du support (22) solidaire de ladite tige (11) est réglable. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tige (11) est au moins partiellement filetée, son filetage coopérant avec le filetage d'au-moins un écrou (23) complémentaire, assurant le positionnement sur la tige (11) du support (22) solidaire de ladite tige (11). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' un-e paroi du corps principal (1) est munie d'au moins un logement (3) destiné à recevoir une partie d'un outil extérieur et à coopérer avec ledit outil pour faciliter le montage ou le démontage de l'organe de raccordement (2) sur la capacité sous pression.