Brevet FR2777070A3 — publié le 19991008

FR 2777070 A3 19991008 FR 9904234 A 19990406 SOUPAPE D'ARRET AVEC DISPOSITIF DE VIDANGE POUR RADIATEURS Le présent modèle d'utilité concerne une soupape d'ar- rêt pour des radiateurs, et, en particulier une soupape d'arrêt munie d'un dispositif de drainage, utilisée norma- lement pour relier un radiateur au conduit de retour d'une installation de chauffage, ainsi que pour vidanger le ra- diateur lui-même en empêchant dans le même temps la sortie d'eau depuis l'installation de chauffage. En général, les soupapes d'arrêt, normalement connues aussi sous le nom de "barrage", munies d'un dispositif de vidange, sont normalement conçues et utilisées pour relier un radiateur au circuit de retour d'une installation de chauffage, pour fermer ce circuit en permettant dans le même temps la vidange de l'eau restant à l'intérieur du radiateur lui-même. Les soupapes d'arrêt du genre indiqué ci-dessus pré- sentent en général une construction relativement complexe, avec des problèmes inévitables d'étanchéité et de coûts importants de réalisation et d'assemblage de la soupape elle-même. Le but général du présent modèle d'utilité est de fournir une soupape d'arrêt avec un dispositif de vidange pour des radiateurs, du genre mentionné ci-dessus, qui présente une construction extrêmement simplifiée, de coût comparativement réduit, assurant cependant de bonnes con- ditions d'étanchéité et de facilité d'assemblage de la soupape elle-même. Ceci peut être réalisé à l'aide d'une soupape d'arrêt avec un dispositif de vidange pour des radiateurs selon le présent modèle d'utilité comprenant: un corps de soupape comportant un raccord d'entrée et un raccord de sortie disposés selon un certain angle entre eux ou sur un même axe et communiquant par l'intermédiaire d'un passage interne; un obturateur principal pouvant être vissé entre une position reculée et une position avancée, dans lesquelles il ouvre et il ferme, respectivement, le passage entre le raccord d'entrée et le raccord de sortie de la soupape d'arrêt; et un dispositif de vidange du radiateur, pouvant être actionné manuellement par la fermeture de l'obturateur, caractérisée en ce que: l'obturateur principal comprend un corps cylindrique creux muni à l'avant d'une tête de fermeture du passage interne entre le raccord d'entrée et le raccord de sortie du fluide, ainsi que de fentes latérales susceptibles de mettre en communication le raccord d'entrée avec un con- duit de vidange dans la position avancée de l'obturateur; un obturateur secondaire est présent sous la forme d'un élément tubulaire pouvant être vissé dans le corps creux de l'obturateur principal, entre une position avan- cée contre la tête de fermeture, dans laquelle il ferme les fentes latérales, et une position reculée dans laquelle ledit élément tubulaire relie les fentes latéra- les de l'obturateur principal au conduit de vidange; et un groupe de commande manuel est présent, celui-ci pouvant être appliqué par la suite au corps de soupape, et comprenant une tige creuse pouvant venir en prise avec l'élément tubulaire à l'intérieur de l'obturateur. Les perfectionnements selon le présent modèle d'utili- té sont applicables indifféremment à une soupape monotube ou à une soupape bitube. Ces caractéristiques d'une soupape d'arrêt munie d'un dispositif de vidange pour des radiateurs selon la pré- sente invention, ainsi que d'autres, ressortiront plus clairement de la description qui suit, en se référant aux dessins joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une soupape monotube avec un dispositif de vidange appliquée du côté de retour d'un radiateur; la figure 2 est une coupe longitudinale de la seule soupape, avec l'obturateur en condition ouverte; la figure 3 est une coupe longitudinale de la soupape et du groupe manuel de commande, avec l'obturateur et l'élément tubulaire interne en condition de fermeture; la figure 4 est une coupe semblable à celle de la fi- gure précédente, avec l'élément tubulaire en condition d'ouverture du conduit de vidange; la figure 5 est une vue en perspective éclatée de l'obturateur et de l'élément tubulaire interne; la figure 6 est une vue en perspective d'une soupape mono-bitube incorporant le dispositif de vidange selon le présent modèle d'utilité; la figure 7 est une vue en plan, en coupe partielle, de la soupape bitube de la figure précédente; la figure 8 montre un détail agrandi de la figure 7. En se référant aux figures 1 à 5, on va décrire une première forme de réalisation d'une soupape d'arrêt mono- tube pour des radiateurs, incorporant les perfectionne- ments selon le présent modèle d'utilité. En figure 1, la référence numérique 10 indique une partie d'un radiateur général reliée au retour d'une ins- tallation de chauffage par l'intermédiaire d'une soupape d'arrêt ou barrage 11, munie d'un dispositif de vidange 12, comme expliqué ci- après. Comme montré dans la coupe de la figure 2, la soupape d'arrêt comprend essentiellement un corps creux 13 compor- tant un raccord d'entrée 14 sur le radiateur 10, et un raccord de sortie 15 pouvant normalement être relié aux tuyaux de retour d'une installation de chauffage. Le raccord d'entrée 14 est disposé selon un certain angle par rapport au rapport de sortie 15, et peut être relié à ce dernier par l'intermédiaire d'un parcours in- terne comprenant un siège annulaire 16 contre lequel peut être poussé en fermeture un obturateur creux 17, principa- lement montré dans la vue en perspective de la figure 5. Plus précisément, l'obturateur 17 est formé par un corps cylindrique creux 18 comportant un filetage externe 19 du type à droite, afin d'être vissé dans une partie correspondante filetée d'un prolongement postérieur 13' du corps de soupape, comme représenté. Une garniture 20 est disposée dans un siège annulaire externe de l'obturateur pour former une fermeture étanche contre la surface interne cylindrique du prolongement 13' du corps de soupape, tandis que l'extrémité postérieure 13'' est recourbée de façon appropriée vers l'intérieur pour empêcher le dévissage accidentel et la sortie dudit obturateur. A l'extrémité antérieure du corps creux 18 de l'obtu- rateur se trouve une tête de fermeture 21 qui se prolonge vers l'avant par une partie hémisphérique ou en calotte 22 pour une fermeture contre le siège de soupape 16; la tête 21 de l'obturateur se prolonge de plus vers l'arrière dans le corps creux de l'obturateur lui-même par une partie de col 23 en correspondance avec des fentes latérales 24 de passage du fluide, qui peuvent être fermées par un élément tubulaire 25 pouvant être vissé à l'intérieur du corps cy- lindrique 18 de l'obturateur. A l'intérieur de l'obturateur 18, l'élément tubulaire 25 présente un filetage externe 26 du type à gauche qui se visse dans un filetage interne correspondant du corps 18 de l'obturateur; un joint 27 assure l'étanchéité requise. Comme cela sera expliqué plus amplement en se référant aux figures 3 et 4, l'emploi d'un filetage 19 du type à droite à l'extérieur de l'obturateur 18 et d'un filetage à gauche 26 sur l'élément tubulaire 25 empêche une ouverture accidentelle de l'obturateur quand on doit faire reculer l'élément tubulaire 25 pour l'ouverture de la vidange. Dans la condition d'ouverture de la soupape 13, mon- trée dans les figures 2 et 5, l'extrémité postérieure de l'élément tubulaire 25 présente un diamètre extérieur in- férieur au diamètre intérieur de l'obturateur 18 pour for- mer une rainure annulaire 28 en correspondance de laquelle l'extrémité postérieure de l'élément tubulaire 25 présente des surfaces planes 29 qui permettent à l'élément tubu- laire de venir en prise avec une tige creuse de commande du groupe de vidange 12, comme cela sera expliqué plus am- plement. Un couvercle 30 peut normalement être vissé sur l'ex- trémité postérieure 13' d'un corps de soupape, comme mon- tré en figure 2. La soupape d'arrêt selon la présente invention est en outre munie d'un dispositif de vidange 12 qui permet, une fois que la soupape est fermée, de faire tourner dans l'ouverture l'élément tubulaire 25 pour relier le raccord d'entrée 14 à un conduit de vidange 31, comme montré dans la coupe de la figure 4. Plus précisément, si l'on se réfère aux figures 3 et 4, le groupe de commande et de vidange 12 comprend lui- même un corps cylindrique 32 pouvant être vissé sur l'ex- trémité postérieure 13' du corps de soupape, après avoir retiré le couvercle de fermeture 30. A l'intérieur du corps cylindrique 32 tourne et cou- lisse axialement une tige de commande 33 s'achevant par une extrémité creuse 34 adaptée pour venir en prise avec l'extrémité postérieure moulurée 29 de l'élément tubulaire 25. Un trou borgne 35 se prolonge axialement dans la tige creuse 33, s'achevant en correspondance avec deux trous radiaux 36 alignés avec des trous radiaux correspondants 37 dans le corps 32 du dispositif de commande. Une bague de sécurité 38 est de plus disposée dans un siège spécial dans le corps 32 du groupe de commande et l'obturateur 18, pour empêcher le glissement axial en sens inverse de l'obturateur lui-même quand on doit faire tour- ner l'élément tubulaire 25 dans le sens inverse des ai- guilles d'une montre et le faire avancer pour fermer la vidange du radiateur; la bague de sécurité 38 permet de plus de supporter la tige de commande 33 de façon à lui permettre de tourner. A l'extérieur du corps 32 du groupe de commande est disposée une calotte rotative 39 définissant une chambre annulaire 40 dans laquelle débouchent les trous radiaux 37 de passage du fluide; la chambre 40 communique avec le conduit de vidange 31 du dispositif de vidange, qui peut être orienté angulairement. Des joints annulaires disposés entre les différents éléments assurent l'étanchéité re- quise. La tige de commande 33 se termine finalement par une extrémité 33' formée avec des surfaces planes adéquates pour venir en prise avec une clé. L'utilisation de la soupape d'arrêt avec le dispositif de vidange est illustrée dans la suite en se référant aux figures 2, 3 et 4 des dessins joints. Normalement, la soupape se trouve dans les conditions de la figure 2, avec le couvercle de fermeture 30 vissé sur l'extrémité postérieure 13' du corps de soupape, avec l'obturateur 17 complètement reculé pour ouvrir le passage du fluide entre le raccord d'entrée 14 et le raccord de sortie 15, ou bien partiellement reculé pour permettre l'équilibrage du radiateur; autrement, l'élément tubu- laire 25 est complètement vissé vers l'avant contre la partie postérieure 23 de la tête de l'obturateur pour fer- mer les fentes latérales 24 vers l'élément tubulaire lui- même et le conduit de vidange. Dans ces conditions, la soupape permet la circulation du fluide dans l'installa- tion de chauffage. On suppose que l'on doit intervenir sur le radiateur , qui devra être isolé de façon appropriée de l'instal- lation de chauffage, et que l'on vidange le liquide qui est resté à l'intérieur de celui-ci. Il faut cependant tout d'abord procéder à la fermeture de la soupape, et, ensuite, ouvrir le conduit de vidange du radiateur. Pour ce faire, il faut retirer le couvercle 30 et ouvrir avec une clé spéciale enfilée dans la tête creuse 22 de l'obturateur, à travers l'élément tubulaire interne 25, pour visser l'obturateur vers l'avant afin d'appuyer la tête 22 contre le siège de soupape 16, de fa- çon à fermer le passage intérieur vers le raccord de sor- tie 15. En ce point, il est possible de visser le groupe de vidange 12 sur l'extrémité postérieure 13' du corps de soupape, en faisant venir en prise la tige de commande 33 avec l'extrémité postérieure de l'élément tubulaire 25; cette condition est montrée dans la coupe de la figure 3. Pour ouvrir le conduit de vidange et pour vidanger le liquide du radiateur 10, il suffit alors d'agir sur l'ex- trémité postérieure 33' de la tige de commande 33 avec une clé spéciale, en faisant tourner la tige 33 dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce faisant, grâce à l'action du filetage à gauche 26, l'élément tubulaire 25 recule dans la position de la fi- gure 4, ouvrant les fentes latérales 24 vers le conduit du dispositif de vidange 12; cette condition est montrée en figure 4 des dessins joints. La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'élément tubulaire 25 du fait de son recul provoque une réaction sur l'obturateur, agis- sant sur celui-ci en provoquant son vissage contre le siège de fermeture 16, empêchant de cette façon une ouver- ture accidentelle et non voulue de la soupape durant la vidange du radiateur. Lorsque les opérations de réparation et/ou de rempla- cement du radiateur sont terminées, la soupape peut être remise dans les conditions de fonctionnement normales, en exécutant en sens inverse les opérations précédemment dé- crites. Les figures 6 et 7 des dessins montrent l'application d'un dispositif de vidange pour des radiateurs selon la présente invention à une soupape d'arrêt double ou soupape bitube, normalement employée pour relier un radiateur soit à l'arrivée soit au retour du circuit d'une installation de chauffage, avec la possibilité d'éviter le radiateur lui-même pour la vidange, sans fermer l'installation de chauffage. Dans la pratique, la double soupape des figures 6 et 7 est construite essentiellement à l'aide de deux soupapes 11 et 11' identiques à celle de la figure 1. Par consé- quent, dans les figures 6 et 7, on emploie les mêmes réfé- rences numériques pour indiquer des parties similaires ou équivalentes à celles des figures précédentes. Les soupapes 11 et 11' des figures 6 et 7, en plus de présenter les caractéristiques de la soupape d'arrêt et du dispositif de vidange des figures précédentes, présentent également l'avantage de ne nécessiter aucun raccord téle- scopique sur le conduit 41 de liaison, normalement néces- saire pour compenser des défauts éventuels d'alignement ou de correspondance d'axe entre les deux raccords 42 et 43 du radiateur 44. Ceci peut être obtenu simplement en utilisant une ba- gue d'étanchéité 45 entre chacun des raccords 14 et 14' de la soupape et le raccord correspondant 42 et 43 du radia- teur 44, ce qui permet de compenser des erreurs éventuel- les d'alignement d'axe, de façon à conserver une liaison de dérivation formée d'une seule pièce avec les deux sou- papes. Dans ce but, comme montré en figure 8, la bague d'étanchéité 45 présente une surface externe 46 de forme sphérique qui s'adapte contre une surface conique du rac- cord 42 ou 43. La bague 45 présente en outre un bord arrondi interne 47 délimité par une surface inclinée 48 formant un petit angle avec une surface d'épaulement du raccord de la sou- pape 11 et 11' respective reliée au radiateur 44. De cette façon, des défauts éventuels d'alignement d'axe des rac- cords 42, 43 du radiateur peuvent être compensés par la bague d'étanchéité 45. Il résulte de façon évidente de ce qui est montré dans les dessins joints que l'on procure une soupape d'arrêt pour des radiateurs avec un dispositif de vidange, réali- sée avec peu de pièces, de conception simplifiée, permet- tant d'améliorer l'étanchéité et les performances de cette soupape, tout en maintenant les coûts de production et d'assemblage comparativement réduits. La soupape et le dispositif de vidange associé permettent également d'obte- nir un fonctionnement fiable du fait que l'on élimine to- talement tout risque d'ouverture accidentelle de la sou- pape durant la vidange. On prévoit par ailleurs que ce qui a été dit et montré en se référant aux dessins joints n'a été donné qu'à titre d'exemple des caractéristiques générales de la soupape d'arrêt et du dispositif de vidange associé qui sont re- vendiqués. REVENDICATIONS 1. Soupape d'arrêt (11) avec dispositif de vidange (12) pour des radiateurs, comprenant: un corps de soupape (13) comportant un raccord d'en- trée (14) et un raccord de sortie (15) disposés selon un certain angle entre eux ou sur un même axe et communiquant par l'intermédiaire d'un passage interne; un obturateur principal (17) pouvant être vissé entre une position reculée et une position avancée dans lesquel- les il ouvre et il ferme, respectivement, le passage entre le raccord d'entrée (14) et le raccord de sortie (15) de la soupape d'arrêt (11); et un dispositif de vidange (12) du radiateur (10), pou- vant être actionné manuellement par la fermeture de l'ob- turateur (17), caractérisée en ce que: l'obturateur principal (17) comprend un corps cylin- drique creux (18) disposé à l'avant d'une tête de ferme- ture (21) du passage interne entre le raccord d'entrée (14) et le raccord de sortie (15) du fluide, ainsi que des fentes latérales (24) susceptibles de mettre en communica- tion le raccord d'entrée (14) avec un conduit de vidange (31) dans la position avancée de l'obturateur (17); un obturateur secondaire est présent sous la forme d'un élément tubulaire (25) pouvant être vissé dans le corps creux (18) de l'obturateur principal (17), entre une position avancée contre la tête de fermeture (21), dans laquelle il ferme les fentes latérales (24), et une posi- tion reculée dans laquelle ledit élément tubulaire (25) relie les fentes latérales (24) de l'obturateur principal (17) au conduit de vidange (31); et un groupe de commande manuel (12) est présent, celui- ci pouvant être appliqué par la suite au corps de soupape (13), et comprenant une tige creuse (33, 34) pouvant venir en prise avec l'élément tubulaire (25) à l'intérieur de l'obturateur (17). 2. Soupape d'arrêt (11) selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'obturateur (17) et l'élément tubu- laire interne (25) de fermeture du conduit de vidange (31) peuvent coulisser pour effectuer un vissage dans le même sens dans des directions opposées l'une à l'autre. 3. Soupape d'arrêt (11) selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que la tête de fermeture (21) se prolonge vers l'avant du corps cylindrique (18) de l'obturateur (17) par une surface hémisphérique (22), et se prolonge respectivement vers l'arrière du corps creux (18) de l'ob- turateur (17) par un col annulaire (23) muni d'un bord d'étanchéité avec l'élément tubulaire (25) à l'intérieur dudit obturateur (17). 4. Soupape d'arrêt (11) selon la revendication 2, ca- ractérisée en ce que le filetage de vissage (26) de l'élé- ment tubulaire (25) dans l'obturateur (17) présente un pas inverse de celui du filetage de vissage (19) dudit obtura- teur (17) dans le corps de soupape (13). 5. Soupape d'arrêt (11) selon les revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que l'élément tubulaire in- terne (25), le corps cylindrique (18) de l'obturateur (17) et un prolongement postérieur (13') du corps de soupape (13) de logement dudit obturateur (17) présentent des sur- faces cylindriques d'étanchéité opposées. 6. Soupape d'arrêt (11) selon la revendication 1, dans laquelle l'obturateur (17) peut coulisser dans un prolon- gement postérieur (13') du corps de soupape (13), caracté- risée en ce que l'obturateur (17) est retenu à l'encontre de sa sortie par un repliement du bord (13'') du corps de soupape (13). 7. Soupape d'arrêt bitube (11, 11') comprenant une première (11) et une deuxième (11') soupapes munies d'un obturateur et d'un élément tubulaire interne de liaison à un conduit de vidange selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que les deux soupapes (11, 11') sont reliées en- tre elles par un conduit (41) inextensible de dérivation, et en ce qu'une bague d'étanchéité (45) délimitée par une surface externe (46) de forme sphérique est interposée en- tre le raccord (14, 14') de liaison de chacune des soupa- pes (11, 11') et le raccord correspondant (43, 42) de liaison au radiateur (44).