Brevet FR2677101A1 — publié le 19921204

CLAPET ANTIRETOUR A PORTEES D'ETANCHEllE AUTONETTOYANTES La présente invention concerne un clapet antiretour du type comportant un corps de clapet présentant un siège de soupape, une soupape montée mobile sur ledit corps de clapet et des moyens élastiques interposés entre ledit corps de clapet et ladite soupape et destinés à appliquer la portée d'étanchéité de ladite soupape sur ledit siège lorsque ledit clapet est fermé. De tels clapets antiretour sont connus. Le corps de clapet, de forme généralement annulaire, présente un orifice d'entrée et un orifice de sortie par lesquels circule un fluide. L'un desdits orifices peut être obturé temporairement par une soupape coopérant avec un siège de soupape. En fonction des écarts de pression du fluide existant de part et d'autre de la soupape et des caractéristiques des moyens élastiques, le clapet est, soit ouvert, pour permettre au fluide de circuler dans un sens donné, soit fermé, pour arreter la circulation du fluide. En cas d'utilisation de ce type de clapet avec certains fluides, il peut se produire des dépôts de matière sur les portées d'étanchéité de la soupape ou du siège de soupape, lesquels dépôts entrainent, dans le temps, un manque d'étanchéité du clapet en position fermée. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un clapet antiretour dont les portées d'étanchéité sont autonettoyantes. Le but est atteint selon l'invention par le fait que la portée d'étanchéité de la soupape présente une surface tronconique et en ce que ledit siège est constitué par un anneau en matériau élastique dont le diamètre varie en fonction des forces d'appui exercées par ladite soupape sur ledit siège, ledit anneau frottant contre la portée d'étanchéité de soupape lors du déplacement de ladite soupape. Ce frottement provoque un nettoyage automatique des portées d'étanchéité de la soupape et du siège de soupape et assure une étanchéité parfaite du clapet fermé meme après une longue durée d'utilisation dudit clapet. Avantageusement, le corps de clapet présente un manchon annulaire et ledit anneau fait partie intégrante d'un joint d'étanchéité annulaire prévu à une première extrémité dudit manchon. De manière à permettre un bon frottement de l'anneau contre la portée d'étanchéité de la soupape, l'angle formé par la surface tronconique de celle-ci et par l'axe géomètrique de la soupape est de préférence compris entre 300 et 600. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique 1 représente une coupe axiale d'un mode de réalisation de l'invention. Le dessin montre un clapet antiretour 1 destiné à etre installé, de manière connue, dans une canalisation non représentée sur le dessin, pour permettre la circulation du fluide dans un seul sens. Ce clapet 1 comporte essentiellement un corps de clapet 2 présentant un orifice d'entrée 3 et un orifice de sortie 4. L'orifice d'entrée 3 est susceptible d'être obturé par une soupape 5 sous l'action de moyens élastiques 6 interposés entre le corps de clapet 2 et la soupape 5. Le corps de clapet 2 se présente sous la forme d'un manchon cylindrique 7 d'axe géométrique 8. A une extrémité 9 de ce manchon 7, il est prévu un joint annulaire 10 en matériau élastique qui présente un alésage 11 coaxial à l'axe géométrique 8, dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du manchon 7. Cet alésage 11 forme l'orifice d'entrée 3 du corps de clapet 2. Ce joint annulaire 10 comporte sur l'une de ses faces une rainure périphérique 10a destinée à recevoir la partie d'extrémité 9 du manchon 7, et il obture partiellement l'extrémité 9 du manchon 7 à la manière d'un bouchon ou d'une capsule. A l'autre extrémité 12 du manchon 7 il est prévu un arbre creux 13 de faible diamètre et coaxial à l'axe géomètrique 8. L'arbre creux 13 est relié au manchon 7 par une pluralité d'entretoises radiales 14. L'orifice de sortie 4 est compris dans l'espace annulaire séparant l'arbre creux 13 et le manchon 7. La soupape 5 présente une queue de soupape 15 pouvant coulisser librement dans l'arbre creux 13, et une tête de soupape 16 dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'alésage 11 du joint annulaire 10 et inférieur au diamètre intérieur du manchon 7. Un ressort hélicoïdal de compression 17 entoure une partie de la queue de soupape 15 et est interposé entre une extrémité 18 de l'arbre creux 13 et un épaulement annulaire formé sur la queue de soupape 15. Comme on le voit clairement sur le dessin, la face d'extrémité 20 de la soupape 5, qui est destinée à obturer l'alésage 11 du joint annulaire 10, sous l'action du ressort de compression 17, se présente sous la forme d'une surface conique. La surface conique peut faire un angle quelconque avec l'axe géométrique 8, mais cet angle est de préférence compris entre 300 et 600. Ainsi la portée d'étanchéité 21 de la soupape 5 se présente également sous la forme d'une surface annulaire tronconique. Le joint annulaire 10 présente de plus sur sa face interne 22 un anneau 23 qui est coaxial à l'axe géomètrique 8 et qui forme le siège de la soupape 5. Cet anneau est donc élastiquement déformable sous l'action des forces d'appui exercées par la soupape 5. Lorsque le clapet 1 est ouvert, l'anneau 23 s'étend axialement vers l'extrémité 12 du manchon 7. Grâce à cette structure du siège de soupape, on comprend aisément que le diamètre de l'anneau 23 varie en fonction des forces d'appui de la soupape 5 sur son siège, lesquelles sont une résultante des forces de pression en présence de part et d'autre de la soupape 5 et de la force F exercée par le ressort de compression 17. L'anneau 23 frotte contre la face d'extrémité 20 de la soupape 5, permettant ainsi de débarrasser la portée d'étanchéité 21 et la surface correspondante de l'anneau 23 des éventuelles particules de matière qui s'y seraient déposées. Avantageusement, l'extrémité 12 du manchon annulaire 7 comporte une gorge destinée à recevoir un deuxième joint d'étanchéité 24, destiné à assurer l'étanchéité entre le corps de clapet 2 et la paroi interne de la canalisation dans laquelle est disposé le clapet antiretour 1 de l'invention décrite ci-dessus. On peut avantageusement installer dans la canalisation, en amont du clapet 1, un limiteur 25 de course du clapet présentant, en regard de la face d'extrémité 20 de la soupape 5, une surface en forme d'entonnoir 26 usinée à l'angle de pente conique de ladite face d'extrémité 20, de manière à limiter la course de la soupape 5 vers l'amont, et éviter ainsi qu'elle ne traverse le joint 10, en cas de trop forte surpression en aval. I1 est évident que le manchon annulaire 7 peut faire partie intégrante de la canalisation de fluide, dans ce cas l'arbre creux 13 et les entretoises radiales 14 sont intégrées dans la tubulure. Selon une autre variante, seuls l'arbre creux 13 et les entretoises radiales 14 sont intégrés dans la tubulure. De la même façon, le limiteur de course pourra faire partie intégrante de la canalisation d'arrivée du fluide, à condition que celle-ci existe une portée suffisante pour réaliser l'étanchéité avec le joint 10. REVENDICATIONS 1. Clapet antiretour du type comportant un corps de clapet (2) présentant un siège de soupape, une soupape (5) montée mobile sur ledit corps de clapet (2) et des moyens élastiques (6) interposés entre ledit corps de clapet (2) et ladite soupape (5) et destinés à appliquer la porte d'étanchéité (21) de ladite soupape (5) sur ledit siège lorsque ledit clapet est fermé, caractérisé en ce que ladite portée d'étanchéité (21) de soupape présente une surface tronconique et en ce que ledit siège est constitué par un anneau (23) en matériau élastique dont le diamètre varie en fonction des forces d'appui exercées par ladite soupape (5) sur ledit siège, ledit anneau (23) frottant contre ladite portée d'étanchéité (21) de soupape lors du déplacement de ladite soupape (5). 2. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps de clapet (2) présente un manchon annulaire (7) et en ce que ledit anneau (23) fait partie intégrante d'un joint d'étanchéité annulaire (10) prévu à une première extrémité (9) dudit manchon (7). 3. Clapet selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle formé par la surface tronconique de la portée d'étanchéité (21) de ladite soupape (5) et l'axe géomètrique (8) de la soupape est compris entre 300 et 60 .