Brevet FR2741690A1 — publié le 19970530

La présente invention est relative à un perfectionnement apporté aux clapets anti-retour en gé -néral mais plus spécialement pour réseau d'eau potable. La règlementation Française en vigueur concernant la distribution d'eau potable, impose au gestionaire de réseaux d'eau potable,de protéger celui-ci contre tous retours d'eau polluée dans le dit réseau en plaçant au point de livraison au particulier,(généralement après compteur) un appareil anti-retour qui sera au minimum un clapet anti-retour. Les dits clapets sont des appareils permettant le passage d'un fluide dans un sens normal de circulation et s'opposant à son passage dans le sens d'écoulement inverse.Les inversions de sens de circulation pouvant avoir lieu sur un réseau à la suite de surpressions aval accidentelles ou de dé -pressions amont du réseau. Ces clapets doivent ètre conformes aux normes Française NF P 43007 et P 43017 quant aux performances hydrauliques et caractéristiques mécaniques et dimensionnelles (une norme Europé -enne est en cours de définition). De nombreux types de clapets anti-retour existent. Sans entrer dans les détails de conception de tels appareils bien connus dans la pratique ,la plupart sont constitués d'un système d'obturation à clapet venant obturer un siège,ce clapet étant guidé mécaniquement par un axe coulissant dans un alèsage.Un ressort assure une légère poussée du clapet sur le siège afin d'assurer une anti -cipation à la fermeture en cas d'inversion du sens de circulation du fluide. Dans le sens de circula -tion normale le fluide pousse le clapet qui se soulève du siège et laisse passer le fluide. En cas d'in vertion du sens de circulation du fluide ,le clapet poussé par le ressort vient obturer le siège et s'oppose passage inverse du fluide. Ce système de guidage mécanique du clapet comporte de gros inconvénient s, car le tartre se dépose sur le guidage mécanique et vient à plus ou moins brève échéance géner le coulissement de l'axe du clapet et bloquer celui-ci en position partiellement ouverte ,ce qui rend l'appareil inéfflcace contre les retours d'eau. D'autre part sur les réseaux comportant une protection incendie, le blocage d'un clapet partiellement fermé peut engendrer des pertes de charges importantes et des limitations de débit que les services de protection incendie ne peuvent tolérer et bien souvent ceux-ci s'opposent à la mise en place de tels appareils pour des raisons évidentes de sécurité. La présente invention concerne un clapet anti-retour ne comportant pas de guidage méca conique du clapet mais un élément souple support de clapet avec auto-centrage de celui-ci et donc pas de risque de blocage,assurant par la même toujours sa fonction anti-retour. On a illustré Figure 1 ,un clapet anti-retour suivant l'invention concernée.Pour I'homme de l'art il s'agit ici d'un clapet dit à siège incliné,c'est à dire que l'axe du siège 4 forme un angle par rapport à l'axe général de l'appareil qui passe par le diamètre d'entrée et de sortie de l'ap -pareil. n existe d'autres dispositions du siège à laquelle la présente invention peut s'appliquer, c'est à dire un clapet avec siège à axe vertical ,dont l'axe du dit siège forme un angle de 90" par rapport à l'axe général de l'appareil ou bien encore,clapet avec siège en ligne ,c'est à dire avec siège dont l'axe est parallèle ou confondu à l'axe général..Chacun sait toutefois que les meilleures performances sont obtenues avec des appareils à siège incliné qui facilite l'écoule -ment du fluide de l'amont vers l'aval et permettent d'obtenir des pertes de charges réduites par rapport aux appareils à siège à axe vertical ou en ligne.Par ailleurs la disposition à siège incliné permet ,par rapport au siège en ligne,la possibilité d'avoir un chapeau 13 démontable donnant accès au dispositif clapet. L'appareil représenté Figure 1 comporte donc un corps 1 composé d'une entrée consti -tuée par une tubulure 2 formant une zone amont.Cette tubulure coudée et orientée vers le haut forme un angle par rapport à l'axe d'entrée de l'appareil de façon à recevoir à sa par -tie supérieure un siège 4 à axe incliné dont l'axe est confondu avec l'angle de la partie cou -dée de la tubulure 2. Autour du siège 4 I'envelope extérieure de l'appareil constitue une zone élargie 22 permet -tant au fluide lorsque celui-ci à franchi le siège 4 de s'écouler de la zone amont vers la tubulure aval 3 constituant la sortie. Sur le siège 4 vient s'appliquer en situation repos c'est à dire sans débit ou en situation anti -retour par exemple,un ensemble d'obturation à clapet 6 .Cet ensemble d'obturation à clapet 6 est donc composé d'un joint 5 encastré dans un porte clapet déflecteur 7 et retenu par une ron -delle 8. Ce porte clapet déflecteur 7 est fixé à un élément souple 9 en forme de disque en élastomère comportant de larges ouvertures 19 ,par l'intermédiaire d'un flasque auto-centreur 10 et de l'axe 11.Un chapeau 13 vient maintenir en place en le serrant sur le corps à l'aide des vis 14 l'ensemble d'obturation à clapet 6 ,par l'intermédiaire de la partie extérieure de l'élément souple 9 qui comporte un bourrelet de centrage 21 .Ce bourrelet de centrage 21 permet de positionner l'ensemble d'obturation à clapet 6 par rapport au siège 4 et assure l'étanchéité externe de la liaison corps/chapeau.Un ressort 12 prend appui sur le flasque auto-centreur 10 et sur le chapeau 13 et assure une anticipation à la femeture c'est à dire une fermeture avant que ne s'éta -blisse un débit retour pour les raisons indiquées par ailleurs. On notera que les différents éléments constitutifs de l'ensemble d'obturation à clapet 6 com -portent des formes particulières,à savoir: -L'élément souple 9 représenté Figure 2 comporte de larges ouvertures 19 .Celles ci sont également réparties,laisant suivant les dimensions de l'appareil, des bras 20 assurant la liason entre le porte clapet déflecteur 7 et la partie extèrieure de l'élément souple 9 serrée entre le corps et le chapeau. -Le flasque auto-centreur 10 comprend une partie conique 15 dont l'angle est fonction de la levée de l'ensemble d'obturation à clapet 6 par rapport au siège 4 et de la position du dit siège par rapport à la zone de fixation de l'élément souple 9 entre corps et chapeau. Cette partie conique assure ,par appui sur l'élément souple 9 un auto centrage du porte clapet déflecteur 7 lors des mouvements de l'ensemble d'obturation 6 et particulièrement au contact du siège 4 et contribue à l'obtention d'une bonne étanchéité en anti retour par l'intermédiaire du joint 5 On notera aussi que ce flasque auto centreur 10 comporte des ouvertures 16 dont les dimensions largement calculées assurent une bonne répartition de la pression à l'intérieur du chapeau 13 ,ceci même en situation de pleine ouverture lorsque le flasque auto centreur 10 vient au contact de l'appui 22 du chapeau 13.Cet appui 22 limite la course d'ouverture de l'ensemble d'obturation à clapet 6 .Par ailleurs le diamètre extèrieur du flasque auto centreur 10 est calculé pour être le plus grand possible tout en ne venant jamais au contact du diamètre intérieur du chapeau et ceci pendant tout le débattement ,c'est à dire la levée de l'ensemble d'obturation à clapet 6 -Le porte clapet déflecteur 7 dont le diamètre extèrieur est largement supérieur au diamètre extèrieur du siège 4 comporte une partie concave sphérique 17 .La partie supérieure du porte clapet déflecteur 7 est de forme conique 18 afin de faciliter la levée de l'ensemble d'obtu -ration à clapet 6 par rapport à l'élément souple 9 L'angle de cette partie conique ètant aussi comme pour le flasque auto centreur 10 fonction de la position du siège et de la levée de l'ensemble d'obturation à clapet 6 ll est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre indiquatif et qu'elle ne limite en aucune manière le domaine de l'invention, dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'éxécution explicités ci dessus par tout autres équivalents. A titre d'exemple non limitatif on va décrire un prototype de DN 100: Le corps 1 et le chapeau 13 sont en fonte à graphyte sphéroidal revêtu de peinture époxy. Le siège 4 est en bronze vissé dans la tubulure amont 2.Le porte clapet déflecteur 7 et le flasque auto centreur 10 sont en PVC .Le clapet 5 ainsi que l'élément souple 9 sont en EPDM .La rondelle de retenue 8 est en acier inoxydable ainsi que l'axe 11 et le ressort 12 .Le ressort est centré sur le flasque auto-centreur et dans la partie supérieure du chapeau .Les vis 14 sont en acier inoxydable; REVENDICATIONS 1- Appareil anti-retour du genre comprenant un corps 1 composé d'une tubulure amont 2 ,comportant un siège 4 dont l'axe peut être incliné,horizontal ou vertical et une tubulure aval 3 . Sur le siège 4 s'appui le joint 5 d'un ensemble d'obturation à clapet 6 non guidé mécaniquement.Cet ensemble d'obturation à clapet est donc composé d'un joint 5 encastré dans un porte clapet déflecteur 7 et retenu par une rondelle 8 .Ce porte clapet déflecteur est flxé à un élément souple 9 en élastomère comportant de multiples ouvertures par l'intermédiaire d'un flasque auto-centreur 10 et de l'axe 11 . Un chapeau 13 vient maintenir en place en le serrant sur le corps à l'aide des vis 14. Un ressort 12 ,assure l'anticipation à la fermeture. 2 - Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le flasque auto-centreur 10 comporte une partie conique 15 qui assure un auto-centrage de l'élément clapet mobile lors des mouvements de celui-ci et particulièrement en situation de fermeture soit à débit nul soit en anti-retour. 3- Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément souple 9 en élas -tomère comporte de larges ouvertures 19 permettant à la pression aval de passer librement dans la parrtie supérieure formée par le chapeau. 4- Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le porte clapet déflecteur 7 comporte une partie concave sphérique 17 ainsi qu'une partie conique 18.