Brevet FR2692626A1 — publié le 19931224

"Soupape à tête soulevante à faible usure pour très hautes pressions, moulée notamment dans une pompe haute pression" La présente invention concerne les pompes haute pression et, plus particulièrement, un dispositif de tête soulevante à faible usure pour soupape de retenue empêchant le débit de retour inverse d'un fluide entre une zone haute pression et une zone basse pression dans une pompe alternative haute pression. Il existe, pour les pompes haute pression, diverses applications dont l'une consiste à fournir un fluide à très haute pression (tel que par exemple de l'eau) de façon que cette eau puisse ensuite être déchargée sous la forme d'un jet à grande vitesse pou- vant être utilisé pour des opérations de coupe, d'abrasion, etc Une configuration courante pour une telle pompe consiste à utiliser un piston alternatif fonctionnant dans un cylindre haute pression pour diriger le fluide vers une lance de sortie Pendant la course de compression, le plongeur ou autre piston peut produire des pressions de l'ordre de 172 106 à 276 106 Pa ( 25 000 à 40 000 psi) ou plus, tandis que pendant la course d'admission la pression dans le cylindre tombe à pratiquement zéro.25 Une soupape de retenue de sortie est montée à l'extrémité du cylindre de pompage Les soupapes de retenue typiques utilisées dans cette application com- prennent les soupapes à tête soulevante dans lesquel- les l'élément de soupape comporte une surface de con- tact transversale s'adaptant contre une surface de contact correspondante d'un siège de soupape Les sou- papes à tête soulevante se sont d'une façon générale avérées satisfaisantes pour ces applications haute pression, mais présentent une forte tendance à déve- lopper une usure excessive nécessitant des temps morts indésirables pour les réparations. Cependant, avant de discuter des caractéris- tiques particulières de ce problème, il semble qu'on obtiendra une meilleure appréciation en examinant un ensemble de pompe muni d'une soupape à tête soulevante classique de ce type La figure 1 représente un systè- me comportant un ensemble de pompe 10 muni d'un carter de chapeau d'extrémité 16 monté sur l'extrémité d'un carter de cylindre Le carter de cylindre est muni d'une chambre de cylindre dans laquelle le piston hau- te pression effectue un mouvement de va-et-vient. L'ensemble de soupape à tête soulevante 24 est monté à l'extrémité de la chambre de cylindre, et cet ensemble est constitué d'un corps de soupape 26 dans lequel sont percés un passage d'échappement central 28 ainsi que plusieurs passages d'admission 30 espacés radiale- ment par rapport à celui-ci Le passage d'échappement 28 passe à travers la soupape à tête soulevante 32 pour pénétrer dans une chambre de soupape haute pres- sion 34 puis pour passer par une ouverture de sortie 36 dans un accumulateur (représenté schématiquement en 38) Typiquement, on utilise plusieurs de ces ensem- bles de pompage qui alimentent séquentiellement l'ac- cumulateur 38 de manière à maintenir une alimentation constante de fluide haute pression La chambre de sou- pape 34 est ainsi remplie en permanence de fluide à très haute pression se situant typiquement à une va- leur de 172 106 à 276 106 Pa ( 25 000 à 40 000 psi) ou plus. La soupape à tête soulevante est constituée par un élément de tête soulevante cylindrique 60 monté sur l'extrémité d'un guide 62 effectuant un mouvement de va-et-vient à l'intérieur d'une cage de retenue 64. Un ressort de compression 66 s'appuie sur une paroi d'extrémité 68 de la cage de retenue pour venir buter contre un épaulement 70 entourant l'arrière du guide. La cage 64 est munie d'ouvertures 72 permettant au fluide de s'écouler autour de l'élément de tête soule- vante 60 pour sortir dans la chambre 34, et des évents 73 sont également prévus pour faciliter le mouvement du guide à l'intérieur de la cage. Un siège de soupape cylindrique 74 est placé à l'intérieur de la base de la cage 64 Ce siège com- porte un passage de débit central 75 définissant une partie continue du passage de sortie 28 Pendant la course d'échappement du cylindre de pompage, la pres- sion régnant dans le passage 28 soulève l'élément 60 en l'écartant du siège 74, ce qui permet au fluide de sortir pour s'écouler dans la chambre de soupape En- suite, pendant la course d'admission, la pression chu- te dans le passage 28 et l'élément de tête soulevante est poussé en butée étanche contre le siège 74 par le ressort de compression 66 et la pression régnant dans la chambre 34; ce joint d'étanchéité empêche le fluide haute pression se trouvant dans la chambre de s'échapper pour retourner dans le cylindre par le pas- sage 28 La très grande différence de pressions entre la chambre 34 et le passage d'écoulement 75 pendant la course d'admission, provoque une très grande contrain- te d'interface entre la tête soulevante et le siège de soupape, cette contrainte devant être nettement plus élevée que les pressions de fluide pour s'assurer qu'on obtient un joint d'étanchéité métal contre métal efficace. Comme indiqué ci-dessus, on a constaté des rythmes d'usure rapides pendant le fonctionnement de ces soupapes à tête soulevante On a observé que l'u- sure se produisait à l'interface entre l'élément de tête soulevante et le siège de soupape, là o se pro- lo duit une érosion considérable du matériau des deux éléments A l'examen, on a constaté que cette érosion ne provient pas principalement du passage du fluide entre ces parties, mais provient surtout du mouvement relatif entre l'élément de tête soulevante et le siège de soupape Plus précisément, le fluide se trouvant dans la chambre exerce une force de compression conti- nue sur l'extérieur du siège de soupape, la communica- tion de ce fluide étant assurée par un petit espace annulaire 78 formé entre le siège et la cavité 80 dans laquelle il est logé, tandis que la pression régnant dans le passage d'écoulement central fluctue en fonc- tion des courses du piston de pompage Par suite, la paroi annulaire du siège de soupape est déplacée vers l'intérieur sous l'action de la différence de pression pendant la course d'admission, puis revient se dilater vers l'extérieur pendant la course d'échappement Au contraire, l'élément de tête soulevante ne subit pas la même déformation cyclique: comme on peut le voir à la figure 1, l'élément 60 classique est un élément mé- tallique plein de sorte que la pression régnant dans la chambre 34 est supportée par la résistance de com- pression sans fluctuations de cet élément plein Par suite, un mouvement relatif considérable se produit entre les surfaces correspondantes du siège de soupape et de l'élément de tête soulevante lorsque ces élé- ments sont en contact Cela conduit, en combinaison avec la contrainte d'interface élevée, à une déforma- tion plastique et une usure d'érosion provoquant une fuite de la soupape Dès que les fuites commencent, le rythme d'usure s'accélère et les performances se dé- gradent rapidement. Par suite, il existe un besoin d'utilisa- tion, sur des pompes alternatives à très haute pres- sion, d'un ensemble de soupape à tête soulevante qui réduise ou supprime le mouvement relatif des faces correspondantes de l'élément de tête soulevante et du siège de soupape lorsque ces éléments sont en contact, de manière à minimiser l'usure pendant le fonctionne- ment De plus, il est nécessaire qu'un tel ensemble soit économique à fabriquer et soit compatible avec les autres éléments de types existants de ces pompes alternatives. La présente invention a permis de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus et concerne à cet ef- fet un dispositif de soupape à tête soulevante à fai- ble usure pour soupape de retenue empêchant le débit de retour inverse d'un fluide entre une zone haute pression et une zone basse pression dans une pompe al- ternative, dispositif de soupape à tête soulevante ca- ractérisé en ce qu'il comprend: un siège de soupape comportant une surface supérieure de raccordement et au moins un passage d'é- coulement du fluide, ce passage d'écoulement étant bordé par une partie de paroi du siège, ce passage d'écoulement étant en communication avec la zone basse pression et une surface extérieure de la partie de pa- roi étant en communication avec la zone haute pression de façon que cette partie de paroi soit déplacée vers l'intérieur d'une quantité prédéterminée en réponse à une différence de pression développée entre les zones par la pompe alternative; et un élément de tête soulevante comportant une surface inférieure de raccordement configurée pour venir buter de manière étanche contre la surface de raccordement du siège afin d'empêcher le débit de re- tour inverse du fluide, cet élément de tête soulevante comportant un évidement formé vers l'intérieur de la surface inférieure de raccordement et se trouvant bor- dé par une partie de paroi de cet élément de tête sou- levante, cet évidement formant un prolongement continu du passage d'écoulement du siège lorsque l'élément de tête soulevante et le siège sont en butée, de façon que l'évidement soit en communication avec la zone basse pression, et la surface extérieure de la partie de paroi de l'élément de tête soulevante étant en com- munication avec la zone haute pression de façon que la partie de paroi de cet élément de tête soulevante soit déplacée vers l'intérieur d'une quantité prédéterminée en réponse à la différence de pressions; l'évidement étant configuré de façon que l'amplitude prédéterminée du déplacement vers l'intérieur de la partie de paroi de l'élément de tête soulevante, soit approximative- ment égale à l'amplitude prédéterminée du déplacement vers l'intérieur de la partie de paroi du siège de soupape lorsque l'élément de tête soulevante et le siège de soupape se rencontrent, de manière à minimi- ser le mouvement relatif entre les surfaces de raccor- dement lorsque ces surfaces sont en contact de butée étanche l'une contre l'autre. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le siège de soupape comporte un seul passage d'écoulement de fluide, et l'élément de tête soulevan- te comporte un seul évidement correspondant aligné avec le passage d'écoulement de fluide. Selon une autre caractéristique encore de l'invention la surface extérieure de l'élément de tête soulevante est essentiellement cylindrique, et l'évi- dement comporte une ouverture d'embouchure essentiel- lement circulaire à l'endroit de la surface inférieure de raccordement, de façon que cette surface inférieure de raccordement s'étende annulairement autour de l'ou- verture d'embouchure. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la surface extérieure du siège de soupape est essentiellement cylindrique, et le passage d'écou- lement est un alésage essentiellement cylindrique com- portant une ouverture circulaire à l'endroit de la surface supérieure de raccordement, de façon que cette surface supérieure de raccordement s'étende annulaire- ment autour de l'ouverture. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement comporte une extrémité supé- rieure fermée par une surface intérieure en forme de dôme de l'élément, de manière à éviter une concentra- tion de contrainte le long de cette surface intérieure lorsque la partie de paroi de l'élément est déplacée vers l'intérieur. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la surface intérieure en forme de dôme de l'élément de tête soulevante est de forme essentielle- ment hémisphérique. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement de l'élément de tête soule- vante comporte une partie inférieure cylindrique par- tant vers le bas de la surface intérieure en forme de dôme pour rejoindre la surface inférieure de raccorde- ment. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement de l'élément de tête soule- vante est aligné essentiellement coaxialement avec le passage d'écoulement de fluide du siège de soupape. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le siège de soupape comporte plusieurs passages d'écoulement de fluide, et l'évidement de l'élément de tête soulevante est configuré de manière à être en communication avec chacun des passages d'écoulement de fluide lorsque l'élément de tête sou- levante et le siège de soupape sont en contact de bu- tée étanche. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le siège de soupape est un élément en forme de beignet comportant une ouverture centrale destinée à recevoir la tige d'une vis de limitation, les divers passages d'écoulement de fluide étant dis- posés en un réseau radial autour de cette ouverture centrale. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'élément de tête soulevante est un élé- ment correspondant en forme de beignet comportant une ouverture centrale destinée à recevoir la tige de la vis de limitation, l'évidement formé dans la surface de raccordement de l'élément de tête soulevante s'étendant annulairement autour de l'ouverture centra- le de manière à être en alignement avec le réseau ra- dial des passages d'écoulement de fluide du siège de soupape. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement formé dans l'élément de tête soulevante est une rainure annulaire formée dans la surface de raccordement de cet élément. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement présente une section trans- versale en forme de U. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'évidement annulaire de l'élément de soupape à tête soulevante est formé approximativement à mi-chemin entre l'ouverture centrale et la surface extérieure de celui-ci, de manière à former une partie de paroi intérieure et une partie de paroi extérieure annulairement espacées présentant des épaisseurs ap- proximativement égales, au voisinage de l'évidement annulaire. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le siège de soupape est en outre muni d'une rainure annulaire formée dans la surface supé- rieure de raccordement pour augmenter la pression de contact entre les surfaces de raccordement, cette rai- nure annulaire étant disposée autour de l'ouverture centrale du siège de soupape de manière à relier en- semble les divers passages d'écoulement de fluide, et de manière à former une partie annulaire intérieure et une partie annulaire extérieure de la surface supé- rieure de raccordement, au voisinage de cette rainure. Selon une autre caractéristique enfin de l'invention, l'élément de tête soulevante et le siège de soupape sont configurés de façon que l'évidement annulaire de l'élément de tête soulevante et la rainu- re du siège de soupape, sont placés en alignement ver- tical lorsque cet élément de tête soulevante et le siège de soupape sont en contact de butée étanche. La présente invention concerne également un procédé pour minimiser l'usure d'un dispositif de sou- pape à tête soulevante d'une soupape de retenue desti- née à empêcher le retour de débit inverse d'un fluide entre un zone haute pression et une zone basse pres- sion d'une pompe alternative, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à: utiliser un siège de soupape comportant une surface supérieure de raccordement et au moins un passage d'écoulement de fluide bordé par une partie de paroi de ce siège, ce passage d'écoulement de fluide étant en communication avec la zone basse pression, et la partie de paroi comportant une surface extérieure en communication avec la zone haute pression; utiliser un élément de tête soulevante comportant une surface inférieure de raccordement con- figurée pour venir buter de manière étanche contre la surface de raccordement du siège de soupape afin d'em- pêcher le retour de débit inverse du fluide, cet élé- ment de tête soulevante comportant un évidement par- tant vers l'intérieur de la surface inférieure de rac- cordement et se trouvant bordé par une partie de paroi de cet élément de tête soulevante, cet évidement for- mant un prolongement continu du passage d'écoulement de fluide lorsque l'élément de tête soulevante et le siège de soupape sont en butée, de façon que l'évide- ment soit en communication avec la zone basse pres- sion, et la surface extérieure de la partie de paroi de l'élément de tête soulevante étant en communication avec la zone haute pression; faire aller et venir la pompe de manière à développer une différence de pression entre la zone haute pression et la zone basse pression; et amener les surfaces de raccordement de l'élément de tête soulevante et du siège de soupape en contact de butée étanche de façon que les parties de parois du siège de soupape et de l'élément de tête soulevante soient déplacées chacune vers l'intérieur par la différence de pressions, l'évidement formé dans l'élément de tête soulevante étant configuré de façon que la partie de paroi de cet élément soit déplacée vers l'intérieur d'une amplitude approximativement égale à l'amplitude de déplacement vers l'intérieur de la partie de paroi du siège de soupape, de manière à il minimiser le déplacement relatif des surfaces de rac- cordement lorsque celles-ci sont en butée l'une contre l'autre. L'invention sera décrite en détails ci-après en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un en- semble de soupape à tête soulevante comportant un élé- ment de tête soulevante plein selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue en coupe d'un élé- ment de soupape à tête soulevante dont la configura- tion d'ensemble est relativement analogue à celle de la figure 1, cette vue représentant un élément de tête soulevante selon la présente invention comportant un évidement central permettant à la surface de raccorde- ment de l'élément de se déformer vers l'intérieur et. vers l'extérieur en même temps que la surface de rac- cordement du siège de soupape, de manière à supprimer le mouvement relatif entre ces surfaces; la figure 3 est une vue en coupe agrandie de l'élément de soupape à tête soulevante pleine de la figure 1, et de son siège de soupape associé; la figure 4 est une vue en coupe agrandie de l'élément de tête soulevante de la présente inven- tion, cet élément étant représenté en butée d'étan- chéité contre son siège de soupape associé; la figure 5 est une vue en coupe agrandie analogue à celle de la figure 4, représentant l'élé- ment de tête soulevante ayant été soulevé de son siège pour permettre l'échappement du fluide; la figure 6 A est un diagramme de courbes de niveau de déplacement représentant le déplacement subi par l'élément de tête soulevante plein selon l'art antérieur, et par son siège de soupape, pendant le fonctionnement de cet ensemble, cette vue corres- pondant à la moitié de droite de l'élément et du siège représentés à la figure 3; la figure 6 B est une partie agrandie du diagramme de la figure 6 A, représentant la zone d'in- terface entre l'élément de tête soulevante et le siège; la figure 7 A est un diagramme de courbes de niveau de déplacement analogue à celui de la figure 6 A, représentant le déplacement subi par l'élément de tête soulevante évidé de la présente invention, et par son siège, pendant le fonctionnement de cet ensemble, cette vue correspondant à la moitié de droite de l'élément et du siège représentés à la figure 4; la figure 7 B est une partie agrandie du diagramme de la figure 7 A, représentant la zone d'in- 1 S terface entre l'élément de tête soulevante et le siège; la figure 8 est une vue en coupe relative- ment analogue à celle de la figure 2, représentant une soupape à tête soulevante d'entrée selon la présente invention; la figure 9 est une vue en coupe agrandie de l'ensemble de soupape d'entrée de la figure 8, cet- te vue représentant l'élément de tête soulevante en forme de beignet et le siège de soupape en butée d'étanchéité l'un contre l'autre; la figure 1 OA est une vue en perspective du siège et de l'élément de la figure 9, représentant le réseau radial de passages d'écoulement formés dans le siège de soupape; la figure l OB est une vue en coupe de l'élément de siège de la figure 10 A, la coupe étant effectuée suivant la ligne l OB-l OB; la figure li A est une vue en perspective de l'élément de tête soulevante de la figure 9, cette vue représentant l'évidement annulaire formé dans cet élément; et la figure l B est une vue en coupe de l'élément de tête soulevante de la figure li A, la cou- pe étant effectuée suivant la ligne 11 B-l EB. La figure 2 représente l'ensemble de soupape à tête soulevante 100 de la présente invention monté dans une pompe haute pression à la place de l'ensemble de soupape à tête soulevante selon l'art antérieur dé- crit ci-dessus Etant donné que la configuration géné- rale de l'ensemble de pompe 10 est analogue à celui décrit en se référant à la figure 1, les mêmes réfé- rences désigneront les mêmes éléments dans ces deux ensembles Par suite, le fluide haute pression s'écou- le du cylindre de pompage dans la chambre 34 par l'in- termédiaire de l'ensemble de soupape à tête soulevante 100. La configuration générale de l'ensemble de soupape 100 est relativement analogue à celle décrite ci-dessus, dans la mesure o cet ensemble est consti- tué d'un élément de tête soulevante 102 placé dans un guide 104 monté de manière à effectuer un mouvement de va-et-vient à l'intérieur d'une cage de retenue 106. L'élément est encore poussé vers le siège 108 par un ressort de compression 110 venant buter contre un épaulement 112 de l'extrémité de la cage et contre un épaulement 114 du guide Comme ci- dessus, l'élément de tête soulevante 102 se soulève du siège 108 pendant la course d'échappement, et le fluide s'échappe dans la chambre 34 par les orifices radiaux 122 L'élément de tête soulevante ferme ensuite le passage d'écoulement 116 du siège pendant la course d'admission. Comme décrit ci-dessus, la paroi annulaire du siège 108 est déformée vers l'intérieur par la dif- férence de pression créée pendant la course d'admis- sion, et cela conduisait dans l'art antérieur, à un mouvement relatif entre le siège de soupape et l'élé- ment de tête soulevante Au contraire, l'élément de tête soulevante de la présente invention est muni d'un évidement central 132 permettant à l'extrémité de cet élément de tête soulevante de se déformer vers l'intérieur en même temps que le siège de soupape, ce qui supprime ainsi le mouvement relatif entre ces deux pièces. Cela est peut être mieux illustré par une comparaison entre la figure 3 qui représente l'élément de tête soulevante plein selon l'art antérieur, et la figure 4 qui représente l'élément de tête soulevante selon la présente invention Comme on peut le voir à la figure 3, la pression régnant dans la chambre de soupape applique une force dirigée vers l'intérieur à la fois contre l'élément de tête soulevante 60 et con- tre le siège 74, comme indiqué par les flèches 134, 136 (dans un souci de plus grande simplicité, seules les forces dirigées radialement sont représentées). Cela provoque la déformation vers l'intérieur du siège de soupape lorsque la pression régnant dans l'alésage est réduite pendant la course d'admission, comme indiqué par les flèches en pointillés 139, mais cela n'est pas accompagné d'une déformation correspondante de l'élément de tête soulevante plein. En considérant maintenant la figure 4, cel- le-ci montre que l'élément de tête soulevante de la présente invention et le siège de celle-ci, sont sou- mis à des forces essentiellement identiques dirigées vers l'intérieur, comme indiqué par les flèches 142 et 144 Le siège 108 se déforme donc vers l'intérieur pendant la course d'admission, de la même manière que précédemment, comme indiqué par les flèches en poin- tillés 145 Dans ce cas cependant, l'élément de tête soulevante 60 est muni de l'évidement 132 et le maté- riau ainsi retiré de la partie centrale de cet élément de tête soulevante, permet d'obtenir une paroi annu- laire relativement mince 150 à sa périphérie L'évide- ment permet également à la zone basse pression formée dans le passage d'écoulement, de communiquer avec l'intérieur de l'élément de tête soulevante, de sorte que cette partie de paroi est soumise à la même diffé- rence de pression que celle du siège La paroi de l'é- * lément de tête soulevante est donc déplacée vers l'in- térieur en même temps que la paroi du siège de soupape pendant la course d'admission du cylindre, comme indi- qué par les flèches en pointillés 152 Ainsi, pendant la course d'échappement, l'augmentation de pression produite à l'intérieur du passage d'écoulement du siè- ge de soupape, est mise en communication avec l'évide- ment 132 Par suite, la partie de paroi annulaire 150 de l'élément de tête soulevante et la partie de paroi annulaire correspondante 151 du siège de soupape, sont libérées de la différence de pression et reviennent se dilater ensemble vers l'extérieur comme indiqué par les flèches en pointillés 160 et 162. La réalisation de cette déformation harmoni- sée du siège de soupape et de l'élément de tête soule- vante, dépend principalement de la configuration de l'évidement 132 Comme indiqué à la figure 4, cet évi- dement est de préférence aligné axialement avec le passage d'écoulement formé dans le siège de soupape, et son diamètre correspond généralement également à celui du passage d'écoulement L'extrémité inférieure de la partie de paroi 150 vient autour de l'ouverture circulaire de l'évidement en formant ainsi une surface de raccordement annulaire 148 qui correspond à la sur- face 146 du siège de soupape A son extrémité supé- rieure, l'évidement est fermé par une partie supérieu- re en forme de dôme 154, de sorte que la paroi péri- phérique 150 est reliée diamétralement par une surface courbe continue Cela contribue à éviter une concen- tration de contrainte lorsque la paroi fléchit vers l'intérieur et versl'extérieur, et permet également d'obtenir une transition douce entre la partie infé- rieure déformable de l'élément et sa partie supérieure pleine relativement non déformable Dans certaines formes de réalisation, l'évidement peut également com- porter une partie inférieure cylindrique partant de l'extrémité supérieure en forme de dôme pour descendre vers la surface de raccordement inférieure, comme on peut le voir à la figure 2 Cette disposition permet d'obtenir une paroi annulaire présentant une épaisseur constante sur une partie au moins de sa hauteur, et permet également de donner à l'évidement une plus grande hauteur que celle qu'on pourrait obtenir en utilisant seulement une ouverture hémisphérique. D'après ce qui précède, on comprendra que l'aspect central de la présente invention est que l'élément de tête soulevante est muni d'un évidement central de façon que sa surface de raccordement soit déviée vers l'intérieur et vers l'extérieur en même temps que celle du siège de soupape Le succès de cet- te disposition est clairement mis en évidence par une comparaison entre le figures 6 A-6 B qui représentent les courbes de niveau de déplacement de l'élément de tête soulevante plein et du siège de soupape selon l'art antérieur, et les figures 7 A-7 B qui représentent les courbes de niveau correspondantes de l'élément de tête soulevante et du siège de soupape selon la pré- sente invention Chacune des vues représente la moitié de droite de l'ensemble correspondant, de sorte que le déplacement se fait d'une façon générale vers la gau- che Ces courbes de niveau de déviation ont été obte- nues en utilisant une analyse d'éléments finis, et ont été produites en supposant une différence de pressions d'environ 276 106 Pa ( 40 000 psi) de part et d'autre de ces éléments Les valeurs numériques associées aux courbes de niveau représentent les distances de dépla- cement des parties respectives des éléments du fait de la différence de pressions, ces figures étant en uni- tés de 0,254 10-3 mm ( 1 x 10-5 pouce) (par exemple 28,42 = 7,22 103 MM = 0,0002842 pouce). Les courbes de niveau représentées à la figure 6 A montrent clairement la grande amplitude de mouvement relatif qui se produit entre l'élément de tête soulevante plein et son siège de soupape Bien qu'on puisse observer une légère déformation de l'élé- ment de tête soulevante plein, cette déformation est très petite et descend d'environ 2,8 10-3 mm ( 0,00011 pouce) à 0,5 10-3 m M ( 0,0002 pouce) et moins Au con- traire, la paroi du siège de soupape est déplacée de distances beaucoup plus grandes qui se situent entre un minimum d'environ 5,6 10-3 mm ( 0, 00022 pouce) et un maximum de 9,4 10-3 mm ( 0,00037 pouce). Cet écart est particulièrement prononcé à l'endroit de l'interface d'étanchéité, comme indiqué à la figure 6 B En un point 166 pris comme exemple et constituant grossièrement le point milieu de la zone d'étanchéité annulaire formée entre l'élément de tête soulevante et le siège, la surface de l'élément de tête soulevante plein n'est déplacée vers l'intérieur que de 0,5 10-3 mm ( 0,0002 pouce), tandis que la par- tie correspondante du siège de soupape est déplacée de 8,6 10-3 mm ( 0,00034 pouce) Par suite, un mouvement relatif de 8,1 10-3 mm ( 0,00032 pouce) vers l'inté- rieur puis ensuite vers l'extérieur se produit pen- dant chaque course du cylindre de pompage, ce qui pré- cipite l'usure décrite ci-dessus. Les figures 7 A-7 B représentent à leur tour la réduction considérable de mouvement relatif qu'on obtient en utilisant l'élément de tête soulevante évi- dé de la présente invention La déviation de la partie de paroi annulaire de cet élément est clairement visi- ble à la figure 7 A sur laquelle on peut constater que le déplacement vers le bas de la paroi dépasse 9,1 10- 3 mm ( 0,00036 pouce), cette valeur étant plusieurs fois plus grande que celle présentée par la partie correspondante de l'élément de tête soulevante plein. Cependant, ce qui est important n'est pas la simple déviation de l'élément de tête soulevante, mais plutôt le fait que cette déviation est adaptée à celle de la partie de paroi du siège de soupape Cela est obtenu par un dimensionnement correct de l'évidement 132, principalement en profondeur et en diamètre, et les résultats sont clairement représentés à la figure 7 A dans laquelle on obtient une transition douce et con- tinue entre un déplacement relativement faible à l'ex- trémité supérieure de l'élément de tête soulevante, et un déplacement vers l'intérieur d'environ 8,6 10-3 mm ( 0,00034 pouce) à l'interface avec le siège de soupa- pe Les courbes de niveau de la partie de paroi du siège de soupape 108 montrent à leur tour que la sur- face de raccordement du siège de soupape est également déplacée vers l'intérieur d'environ 8,6 10-3 mm ( 0,00034 pouce), et que cela correspond maintenant très exactement au déplacement de la surface de rac- cordement de l'élément de tête soulevante Lorsqu'on progresse vers le bas le long du siège de soupape, les courbes de niveau du déplacement vont doucement en di- minuant vers des valeurs plus faibles Essentielle- ment, le déplacement du siège de soupape 108 constitue l'image dans un miroir du déplacement de l'élément de tête soulevante 102, les deux éléments subissant la déviation maximum vers l'intérieur à l'endroit de leurs surfaces d'engagement, et cette déviation dimi- nuant ensuite lorsqu'on s'écarte de cet interface. La suppression de fait du mouvement relatif à l'endroit de l'interface d'étanchéité, est confirmée par un examen de la vue agrandie de la figure 7 B Cet- te vue représente encore la progression des valeurs de déplacement croissantes vers l'extrémité inférieure de l'élément de tête soulevante, et montre que ces va- leurs correspondent exactement aux courbes de niveau du siège de soupape à l'endroit o les deux se rencon- trent En fait, au point 168 qui correspond à l'empla- cement du point 166 de la figure 6 B, les figures de déplacement respectives sont maintenant très précisé- ment adaptées à 8,9 10-3 mm ( 0,00035 pouce) et 8,6 10- 3 mm ( 0,00034 pouce) Le mouvement relatif en ce point est maintenant tombé à environ 0,3 10-3 mm ( 0,00001 pouce), ce qui représente une réduction d'environ trente fois par rapport au mouvement de 8,1 10-3 mm ( 0,00032 pouce) qu'on observait avec la forme de ré- alisation de l'art antérieur, et ce qui conduit à une réduction considérable correspondante de l'usure. Les exemples de résultats illustrés ci- dessus ont été obtenus avec un élément de soupape sou- levante et un siège de soupape présentant les dimen- sions correspondantes suivantes Elément de soupape soulevante Diamètre total 10,16 mm ( 0,400 pouce) Hauteur totale 8,89 mm ( 0,350 pouce) Diamètre de l'ouverture d'évidement 5,94 mm ( 0,234 pouce) Profondeur de l'évidement 5,1 mm ( 0, 20 pouce) Courbure de l'extrémité supérieure hémisphérique de l'évidement 2,94 mm ( 0,117 pouce) Siège de soupape Diamètre extérieur de la partie de paroi 14,15 mm ( 0,557 pouce Hauteur de paroi au-dessus de la base 6,22 mm ( 0,245 pouce Diamètre du passage d'écoulement 4,77 mm ( 0,188 pouce Diamètre d'embouchure (transition de 650 par rapport à l'alésage central) 6,6 mm ( 0,260 pouce) Profondeur de l'embouchure 1,27 mm ( 0,050 pouce) -) ) -) Les exemples d'éléments ont été réalisés en acier inoxydable Carpenter de type 410, puis traités à chaud à 9820 C ( 18000 F), et trempés à l'huile à 2880 C ( 5500 F) pendant quatre heures avant l'usinage Bien évidemment, de nombreuses variantes de ces exemples de réalisation, relatives aussi bien aux géométries qu'aux matériaux, apparaîtront à l'évidence aux spé- cialistes de la question Par exemple, on peut obtenir une partie de paroi annulaire relativement plus épais- se présentant un degré de déplacement analogue, en di- minuant le diamètre de l'évidement tout en augmentant sa hauteur, et vice versa. En se référant maintenant aux figures 8 à 11, on décrira une seconde forme de réalisation de la présente invention consistant en un ensemble de soupa- pe d'admission destiné à commander le débit de fluide basse pression pénétrant dans le cylindre de pompage. En considérant tout d'abord la figure 8, celle-ci re- présente encore le corps de soupape 26 monté à l'ex- trémité de la chambre de cylindre et comportant plu- sieurs passages d'entrée radialement espacés 30 Ces passages d'entrée communiquent avec une tubulure 180 fournissant une alimentation de fluide basse pression. Typiquement, ce fluide basse pression est de l'eau et la pression d'alimentation peut être couramment d'en- viron 414 103 PA ( 60 psi) L'eau basse pression est as- pirée dans le cylindre de pompage par les passages d'entrée ou d'admission 30, dans la direction indiquée par les flèches de la figure 8 Ce débit est commandé par une soupape de retenue d'admission consistant en un ensemble de soupape à tête soulevante 184 L'ensem- ble de soupape est constitué par un élément de tête soulevante en forme de beignet 186, et par un siège de soupape en forme de beignet correspondante 188 Pen- dant la course d'admission de la pompe, l'élément de soupape soulevante 186 est soulevé du siège 188 de ma- nière à permettre au fluide basse pression de s'écou- ler dans le cylindre de pompage, puis ensuite, pendant la course d'échappement, l'élément de soupape soule- vante revient en contact de butée d'étanchéité contre le siège de manière à empêcher le débit de retour in- verse du fluide sous pression par les passages 30. La figure 9 représente, dans une vue agran- die plus détaillée, l'élément de soupape soulevante et le siège de soupape, ainsi que la vis de limitation 190 passant à travers le centre de ces éléments Cette vis de limitation (analogue à celles utilisées dans les soupapes à tête soulevante d'admission selon l'art antérieur comportant des éléments de tête soulevante pleins) comporte une extrémité inférieure filetée 192 venant se visser dans l'extrémité du corps de soupape, et une partie de tête relativement plus large 194. Cette partie de tête fait saillie extérieurement à l'extrémité de la tige 196 de la vis et forme une bu- tée destinée à limiter le mouvement de l'élément de tête soulevante lorsque celui-ci est soulevé du siège de soupape La tige de la vis de limitation passe à travers les ouvertures centrales de l'élément de tête soulevante en forme de beignet et du siège de soupape en forme de beignet, tandis que des coussinets cylin- driques 198 et 200 sont disposés suivant la longueur de la tige pour venir s'engager en glissement contre les surfaces cylindriques intérieures de l'élément de tête soulevante et du siège de soupape La vis de li- mitation est munie d'un alésage central (non représen- té), et cet alésage forme un prolongement continu du passage de sortie 28 de façon que le fluide haute pression déchargé par le cylindre de pompage 202 s'é- coule à travers cet alésage pour pénétrer dans le pas- sage 28 Un ressort de compression 204 s'appuie contre le côté supérieur de l'élément de tête soulevante 186 de manière à pousser celui-ci vers le siège 188. Comme indiqué ci-dessus, des ensembles de soupapes à tête soulevante selon l'art antérieur uti- lisant des éléments de tête soulevante pleins, ont été utilisés dans cette application Cependant, pour les mêmes raisons que celles décrites ci-dessus, une usure excessive est apparue du fait des différences de pres- sions extrêmes mises en jeu ( 276 106 Pa-414 103 Pa soit 000 psi-60 psi) Ce problème s'est compliqué lorsqu'on a jugé souhaitable de découper une rainure de dégagement dans la surface de raccordement du siège de soupape pour augmenter les pressions de contact, car cela a augmenté la tendance du siège de soupape à se déformer pendant le fonctionnement Ce problème a été résolu dans la présente invention en formant un évidement annulaire dans la surface de raccordement de l'élément de tête soulevante, de façon que les zones de parois annulaires formées au voisinage de cet évi- dement soient déplacées en harmonie avec les zones de parois du siège de soupape, pour supprimer ainsi le mouvement relatif entre les surface de raccordement de ces deux pièces. Les figures 10 et 11 représentent ces élé- ments plus en détails Tout d'abord, les figures 10 A et l OB représentent le siège de soupape en forme de beignet 188 Celui-ci comporte une surface extérieure généralement cylindrique 208, et un alésage central 210 dans lequel passe la vis de limitation L'extrémi- té supérieure du siège de soupape forme une surface de raccordement généralement plane 212 Ce siège de sou- pape est traversé par un série de passages d'écoule- ment 214 traversant celui-ci verticalement pour commu- niquer avec les passages d'entrée du corps de soupape, ces passages étant au nombre de six dans la forme de réalisation illustrée ici Les passages d'écoulement sont disposés radialement autour de l'alésage central, de préférence à peu près à mi-chemin entre l'alésage et la paroi extérieure du siège Les ouvertures supé- rieures des passages d'écoulement sont reliées entre elles par la rainure de dégagement circulaire 216 dé- coupée dans la surface de raccordement pour augmenter la pression de contact avec l'élément de tête soule- vante, cette rainure présentant un section transversa- le en forme de U peu profonde, et une largeur corres- pondant grossièrement au diamètre des passages d'écou- lement Par suite, on peut constater que la partie de paroi intérieure 218 et la partie de paroi extérieure 220 sont formées essentiellement au voisinage de cha- que passage d'écoulement, et que les extrémités supé- rieures de ces parties de parois sont en outre affai- blies en présence des forces de compression, du fait de la présence de la rainure de dégagement Cette dis- position est ainsi analogue au passage d'écoulement et à la paroi annulaire du siège de soupape à un seul passage 108 décrit ci-dessus, et l'on comprendra donc que les parties de parois 218 et 220 sont soumises de la même manière à la déformation cyclique vers l'inté- rieur et vers l'extérieur lorsque la pompe fonctionne. L'élément de tête soulevante 186 est à son tour représenté à la figure li A Comme dans le cas du siège de soupape, cet élément est en forme de beignet et comporte une paroi extérieure cylindrique 222 ainsi qu'un alésage central cylindrique 224 destiné à rece- voir la vis de limitation Deux surfaces de raccorde- ment identiques 226 et 228 sont formées respectivement sur l'extrémité supérieure et sur l'extrémité infé- rieure de l'élément, ce qui permet ainsi de monter cet élément dans un sens ou dans l'autre pendant le monta- ge ou les réparations Un évidement annulaire 230, 232 est formé dans chacune de ces surfaces de raccorde- ment, ces évidements étant de préférence placés ap- proximativement à mi-chemin entre l'alésage intérieur et la paroi extérieure de l'élément de tête soulevan- te, de manière à correspondre à la rainure de dégage- ment du siège de soupape Dans la forme de réalisation illustrée ici, chacun de ces évidement est réalisé sous la forme d'une rainure en forme de U peu profon- de, et ces évidements sont configurés de manière à coïncider en alignement vertical avec les passages d'écoulement et l'évidement annulaire de l'élément de siège de soupape venant au-dessous Les évidements an- nulaires sont analogues à l'évidement central unique 132 de l'élément de tête soulevante décrit ci-dessus, de sorte que les parties de parois annulaires inté- rieures et extérieures 234, 236 et 238, 240 sont for- mées au voisinage de chacun des évidements Par suite, les évidements annulaires sont configurés chacun de façon que ces parties de parois se déforment vers l'intérieur et vers l'extérieur en harmonie avec les parties de parois du siège de soupape venant au- dessous, pendant le fonctionnement de la pompe, de ma- nière à minimiser ou supprimer ainsi le mouvement re- latif entre les surfaces de raccordement de ces élé- ments. Un exemple de réalisation d'une soupape à tête soulevante d'entrée comportant un élément de tête soulevante et un siège de soupape réalisés comme indi- qué aux figures 8 à 12 et configurés pour fonctionner à une pression d'admission d'environ 414 103 Pa ( 60 psi) et à une pression d'échappement d'environ 276 106 Pa ( 40 000 psi), présente les dimensions cor- respondantes suivantes: SIEGE D'ENTREE Diamètre extérieur Diamètre intérieur Hauteur totale Nombre de passages d'entrée Diamètre des passages d'écoulement Largeur d'une rainure annulaire Profondeur d'une rainure Rayon d'une rainure ,09 mm ( 1,185 pouce) 9,78 mm ( 0,385 pouce) ,08 mm ( 0,200 pouce) 6-également espacés à 3,96 mm ( 0,156 pouce) ,37 mm ( 0,802 pouce) 0,48 mm ( 0,019 pouce) 3, 17 mm ( 0,125 pouce) ELEMENT DE TETE SOULEVANTE Diamètre extérieur Diamètre intérieur Hauteur totale Largeur des évidements annulaires Profondeur des évidements 28,45 mm ( 1,120 pouce) 11,33 mm ( 0,446 pouce) 6,10 mm ( 0,240 pouce) ,37 mm ( 0,802 pouce) 0,74 mm ( 0,029 pouce) Rayon des évidements 2,36 mm ( 0, 093 pouce) Les matériaux et le traitement thermique de ces éléments étaient sensiblement les mêmes que pour les éléments de l'ensemble de soupape à tête soulevan- te de sortie décrits ci-dessus. L'invention peut être réalisée sous d'autres formes spécifiques sans sortir de l'esprit ou des ca- ractéristiques essentielles de celle-ci Les présentes formes de réalisation doivent donc être considérées, sous tous leurs aspects, comme des exemples non limi- tatifs, le domaine de l'invention étant défini par les revendications ci-jointes plutôt que par la descrip- tion ci-dessus; et toutes les variantes qui entrent dans le cadre d'équivalence des revendications doivent donc être considérées comme faisant partie de celles- ci. R E V E N D I C A T I O N S ) Dispositif de soupape à tête soulevante à faible usure pour soupape de retenue empêchant le débit de retour inverse d'un fluide entre une zone haute pression et une zone basse pression dans une pompe alternative, dispositif de soupape à tête soule- vante caractérisé en ce qu'il comprend: un siège de soupape comportant une surface supérieure de raccordement et au moins un passage d'écoulement du fluide, ce passage d'écoulement étant bordé par une partie de paroi du siège, ce passage d'écoulement étant en communication avec la zone basse pression et une surface extérieure de la partie de paroi étant en communication avec la zone haute pres- sion de façon que cette partie de paroi soit déplacée vers l'intérieur d'une quantité prédéterminée en réponse à une différence de pression développée entre les zones par la pompe alternative; et un élément de tête soulevante ( 102, 60) comportant une surface inférieure de raccordement con- figurée pour venir buter de manière étanche contre la surface de raccordement du siège afin d'empêcher le débit de retour inverse du fluide, cet élément de tête soulevante comportant un évidement formé vers l'inté- rieur de la surface inférieure de raccordement et se trouvant bordé par une partie de paroi de cet élément de tête soulevante ( 102), cet évidement formant un prolongement continu du passage d'écoulement du siège ( 28) lorsque l'élément de tête soulevante et le siège sont en butée, de façon que l'évidement ( 132) soit en communication avec la zone basse pression, et la sur- face extérieure de la partie de paroi de l'élément de tête soulevante étant en communication avec la zone haute pression ( 34) de façon que la partie de paroi de cet élément de tête soulevante soit déplacée vers l'intérieur d'une quantité prédéterminée en réponse à la différence de pressions; l'évidement étant confi- guré de façon que l'amplitude prédéterminée du dépla- cement vers l'intérieur de la partie de paroi de l'é- lément de tête soulevante, soit approximativement éga- le à l'amplitude prédéterminée du déplacement vers l'intérieur de la partie de paroi du siège de soupape lorsque l'élément de tête soulevante et le siège de soupape se rencontrent, de manière à minimiser le mou- vement relatif entre les surfaces de raccordement lorsque ces surfaces sont en contact de butée étanche l'une contre l'autre. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège de soupape ( 108) comporte un seul passage d'é- coulement ( 28) de fluide, et en ce que l'élément de tête soulevante ( 102, 60) comporte un seul évidement correspondant aligné avec le passage d'écoulement de fluide. 30) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface extérieure de l'élément de tate soulevante ( 102, 60) est essentiellement cylindrique, et en ce que l'évidement comporte une ouverture d'embouchure essentiellement circulaire à l'endroit de la surface inférieure de raccordement, de façon que cette surface inférieure de raccordement s'étende annulairement au- tour de l'ouverture d'embouchure. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface extérieure du siège de soupape ( 108) est es- sentiellement cylindrique, et en ce que le passage d'écoulement ( 28) est un alésage essentiellement cy- lindrique comportant une ouverture circulaire à l'en- droit de la surface supérieure de raccordement, de fa- çon que cette surface supérieure de raccordement s'é- tende annulairement autour de l'ouverture. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'évi- dement ( 132) comporte une extrémité supérieure fermée par une surface intérieure en forme de dôme de l'élé- ment, de manière à éviter une concentration de con- trainte le long de cette surface intérieure lorsque la partie de paroi de l'élément est déplacée vers l'inté- rieur. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface intérieure en forme de dôme de l'élément de tête soulevante ( 102, 60) est de forme essentiellement hémisphérique. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'évi- dement de l'élément de tête soulevante ( 102, 60) com- porte une partie inférieure cylindrique partant vers le bas de la surface intérieure en forme de dôme pour rejoindre la surface inférieure de raccordement. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'évidement ( 132) de l'élément de tête soulevante ( 102, 60) est aligné essentiellement coaxialement avec le passage d'écoulement de fluide du siège de soupape. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège de soupape comporte plusieurs passages d'écoule- ment de fluide, et en ce que l'évidement ( 132) de l'é- lément de tête soulevante ( 102, 60) est configuré de manière à être en communication avec chacun des passa- ges d'écoulement de fluide lorsque l'élément de tête soulevante et le siège de soupape sont en contact de butée étanche. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 9, caractérisé en ce que le siège de soupape est un élément en forme de beignet comportant une ouverture centrale destinée à recevoir la tige d'une vis de limitation, les divers passages d'écoulement de fluide étant disposés en un réseau radial autour de cette ouverture centrale. 11) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de tête soulevante ( 102, 60) est un élément correspondant en forme de beignet comportant une ou- verture centrale destinée à recevoir la tige de la vis de limitation, l'évidement formé dans la surface de raccordement de l'élément de tête soulevante s'éten- dant annulairement autour de l'ouverture centrale de manière à être en alignement avec le réseau radial des passages d'écoulement de fluide du siège de soupape. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'évidement formé dans l'élément de tête soulevante ( 102, 60) est une rainure annulaire formée dans la surface de raccordement de cet élément. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'évidement présente une section transversale en forme de U. 14 ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'évidement ( 132) annulaire de l'élément de soupape à tête soulevante est formé approximativement à mi- chemin entre l'ouverture centrale et la surface exté- rieure de celui-ci, de manière à former une partie de paroi intérieure et une partie de paroi extérieure an- nulairement espacées présentant des épaisseurs ap- proximativement égales, au voisinage de l'évidement annulaire. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 11, caractérisé en ce que le siège de soupape ( 108) est en outre muni d'une rainure annulaire formée dans la surface supérieure de rac- cordement pour augmenter la pression de contact entre les surfaces de raccordement, cette rainure annulaire étant disposée autour de l'ouverture centrale du siège de soupape ( 108) de manière à relier ensemble les di- vers passages d'écoulement de fluide, et de manière à former une partie annulaire intérieure et une partie annulaire extérieure de la surface supérieure de rac- cordement, au voisinage de cette rainure. ) Dispositif de soupape à tête soulevante selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'élément de tête soulevante et le siège de soupape ( 108) sont configurés de façon que l'évidement annu- laire de l'élément de tête soulevante et la rainure du siège de soupape, soient placés en alignement vertical lorsque cet élément de tête soulevante et le siège de soupape sont en contact de butée étanche. 17 ) Procédé pour minimiser l'usure d'un dispositif de soupape à tête soulevante ( 102, 60) d'u- ne soupape de retenue destinée à empêcher le retour de débit inverse d'un fluide entre une zone haute pres- sion et une zone basse pression d'une pompe alternati- ve, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les dif- férentes étapes consistant à: utiliser un siège de soupape comportant une surface supérieure de raccordement et au moins un passage d'écoulement de fluide bordé par une partie de paroi de ce siège, ce passage d'écoulement de fluide étant en communication avec la zone basse pression, et la partie de paroi comportant une surface extérieure en communication avec la zone haute pression; utiliser un élément de tête soulevante comportant une surface inférieure de raccordement configurée pour venir buter de manière étanche contre la surfa- ce de raccordement du siège de soupape afin d'empê- cher le retour de débit inverse du fluide, cet élé- ment de tête soulevante ( 102, 60) comportant un évi- dement ( 132) partant vers l'intérieur de la surface inférieure de raccordement et se trouvant bordé par une partie de paroi de cet élément de tête soulevan- te, cet évidement formant un prolongement continu du passage d'écoulement de fluide lorsque l'élément de tête soulevante et le siège de soupape ( 108) sont en butée, de façon que l'évidement soit en communica- tion avec la zone basse pression, et la surface ex- térieure de la partie de paroi de l'élément de tête soulevante étant en communication avec la zone haute pression; faire aller et venir la pompe de manière à dévelop- per une différence de pression entre la zone haute pression ( 34) et la zone basse pression ( 75); et amener les surfaces de raccordement de l'élément de tête soulevante et du siège de soupape en contact de butée étanche de façon que les parties de parois du siège de soupape et de l'élément de tête soulevante soient déplacées chacune vers l'intérieur par la différence de pressions, l'évidement formé dans l'élément de tête soulevante étant configuré de façon que la partie de paroi de cet élément soit déplacée vers l'intérieur d'une amplitude approxima- tivement égale à l'amplitude de déplacement vers l'intérieur de la partie de paroi du siège de soupa- pe, de manière à minimiser le déplacement relatif des surfaces de raccordement lorsque celles-ci sont en butée l'une contre l'autre.