Brevet FR2796440A1 — publié le 20010119

i L'invention se rapporte à un dispositif pour le contrôle du passage d'un fluide, notamment, entre deux conduites amont et aval. Pour contrôler la circulation d'un fluide sur un réseau, par exemple hydraulique, on fait appel à un dispositif de contrôle qui, dans une position dite ouverte, permet le libre passage du fluide d'une conduite amont vers une conduite aval et, dans une seconde position fermée, interrompt cette circulation. Une vanne est un dispositif de contrôle de cet écoulement mais elle nécessite une intervention volontaire soit manuelle, soit à l'aide d'un moyen moteur. On connaît également un dispositif de contrôle de l'écoulement du fluide qui fonctionne sur le principe du différentiel de pression entre l'amont et l'aval. Un tel dispositif est plus généralement connu sous le nom de clapet. Classiquement, un dispositif de contrôle du type précité comprend: - un obturateur et son siège avec l'une des deux faces de l'obturateur soumise à la pression du fluide pour tendre à écarter l'obturateur de son siège et le déplacer en position ouverte et - un moyen moteur, tel un moyen élastique, qui développe une force prédéterminée pour, au contraire, appliquer l'obturateur sur son siège et le maintenir en position fermée. Avec ce dispositif, lorsque la pression amont chute, I'obturateur se ferme automatiquement sans intervention manuelle. Cela constitue un clapet anti-retour. L'obturateur est, par exemple, réalisé en un matériau rigide et doit alors être, d'une part, guidé en translation et, d'autre part, équipé de moyens d'étanchéité. Selon une autre forme de réalisation, I'obturateur est réalisé en un matériau souple, tel une membrane qui se déforme élastiquement. Dans ce dernier cas, la membrane est alors fixée à sa périphérie et il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens de guidage. Un des résultats que l'invention se propose d'obtenir est de proposer un nouveau dispositif notamment compact. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif de contrôle comprenant: - un obturateur en matériau souple et son siège délimitant au moins indirectement une ouverture pour le passage du fluide avec l'une des deux faces de l'obturateur soumise à la pression du fluide tendant à l'écarter de son siège et le déplacer en position ouverte et - un moyen moteur, tel un moyen élastique, qui développe une force prédéterminée pour appliquer l'obturateur sur son siège et le maintenir en position fermée, ce dispositif étant caractérisé en ce que: - I'obturateur se présente sous la forme d'une bague située au regard d'une zone annulaire d'une pièce cylindrique de révolution, cette zone annulaire présentant, quant à elle, l'orifice de passage du fluide ainsi que le siège de l'obturateur de sorte que lorsque la bague est déformée sous l'action du fluide, celle-ci s'écarte au moins localement de son siège afin que le fluide traverse radialement l'enveloppe de la pièce cylindrique et - cette enveloppe cylindrique présente des moyens pour maintenir la bague en regard de la zone annulaire tout en lui permettant de se déformer au moins localement. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente 2 0 schématiquement: - figures 1 à 4: vues axonométriques de différentes variations du dispositif selon l'invention, - figures 5 et 6: vues en coupe et en gros plan d'un dispositif de contrôle ouvert et fermé. En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 pour le contrôle du passage d'un fluide notamment entre deux conduites amont et aval ou entre deux chambres. Classiquement, ce dispositif de contrôle comprend: - un obturateur 2 en matériau souple et son siège 3 délimitant au moins indirectement une ouverture 4 pour le passage du fluide avec l'une (5) des deux faces 5, 6 de l'obturateur 2 soumise à la pression du fluide tendant à l'écarter de son siège et le déplacer en position ouverte (figure 5) et - un moyen moteur, tel un moyen élastique, qui développe une force prédéterminée pour appliquer l'obturateur sur son siège et le maintenir en position fermée. Le moyen moteur est, soit un moyen moteur distinct du clapet, soit intégré au clapet et, par exemple, résultant de la nature même du matériau, soit encore une combinaison des solutions précitées. Selon une caractéristique de l'invention: - I'obturateur 2 se présente sous la forme d'une bague 2 située au regard d'une zone 7 annulaire d'une pièce 8 cylindrique de révolution, cette zone annulaire présentant, quant à elle, I'orifice 4 de passage du fluide ainsi que le siège 3 de l'obturateur de sorte que, lorsque la bague est déformée sous l'action du fluide, celle-ci s'écarte au moins localement de son siège afin que le fluide traverse radialement l'enveloppe de la pièce cylindrique et - cette enveloppe cylindrique présente des moyens 9 pour maintenir la bague en regard de la zone annulaire tout en lui permettant de se déformer au moins localement. Dans la forme de réalisation représentée (figures 1, 3, 4), la bague 2 constituant l'obturateur est logée à l'intérieur de la pièce 8 cylindrique de révolution et est maintenue en regard de la zone annulaire par deux portées 13 A d'appui qui, depuis la face interne 10 de la pièce cylindrique, s'étendent vers l'axe de révolution de la pièce cylindrique pour former une gorge en Vé ouverte vers l'intérieur de la pièce cylindrique. La concavité de cette gorge est suffisante pour maintenir le joint en place. Dans cette forme de réalisation, la bague 2 présente en coupe transversale une section en Vé écrasé, la pointe du Vé étant tournée vers la face 10 interne de l'enveloppe cylindrique, cette bague comprenant une zone 2A médiane faiblement déformable et de part et d'autre de cette zone médiane deux lèvres 2B qui, sous l'effet de la pression du fluide qui s'exerce sur la face externe de la bague, se déforment en modifiant ainsi l'ouverture du Vé qui, au moins localement, s'écartent du siège pour laisser circuler le fluide. Comparativement à la forme en Vé de la gorge, I'ouverture du Vé de la bague est supérieure à celle de la gorge précitée. De préférence, I'ouverture 4 pour le passage du fluide est présentée par le fond d'une rainure 11 circulaire réalisée depuis la face interne de la pièce cylindrique et, notamment, du fond de la gorge en Vé et les deux arêtes 12, qui délimitent l'entrée de la dite rainure circulaire, constituent en partie le siège de I'obturateur. Le fond 13 de la gorge en Vé et, notamment, les deux zones 13A situées de part et d'autre de l'entrée de la rainure circulaire participent également à l'étanchéité. Eventuellement, un jonc 14 formant un anneau rigide s'appuie sur la face interne de la bague au niveau de la zone médiane de la dite bague et permet de limiter la déformation de cette zone médiane. Au lieu d'une bague de section en Vé, on peut prévoir une bague ayant une section en L et c'est l'une des branches du L qui se déforme alors que l'autre branche contribue à maintenir la bague en la position requise. Dans une autre variante de réalisation, la bague se déforme, au moins localement, radialement pour ainsi permettre le passage du fluide. La forme de la section de la bague et la nature du matériau peuvent être choisies pour combiner, si nécessaire, la déformation radiale et la déformation dans le plan axial de cette bague. Selon un autre mode de réalisation (figure 2), la bague constituant l'obturateur est logée à l'extérieur de la pièce cylindrique de révolution et est maintenue en regard de la zone annulaire par deux portées d'appui qui, depuis la face externe de la pièce cylindrique, s'étendent vers l'extérieur de la pièce cylindrique pour former une gorge en Vé. De manière similaire à la localisation interne de la bague, la bague aura par exemple une section en Vé dont la pointe est tournée vers la face externe 16 de la pièce cylindrique. Dans cette configuration, I'ouverture de passage pourrait être l'entrée d'une rainure circulaire et le siège, une ou plusieurs découpe dans la paroi du cylindre. L'avantage important de cette solution technique résulte de la possibilité de multiplier dans l'enveloppe de la pièce cylindrique le nombre de découpes pour le passage du fluide, cet ensemble de découpes étant contrôlé par un seul obturateur qui est peu encombrant. Egalement, on simplifie la fonction clapet qui se limite à la forme de la zone annulaire et à l'utilisation d'une bague complétée éventuellement par un jonc. Ce clapet est parfaitement adapté aux transfert de flux radiaux. Cette pièce cylindrique équipée de la bague est avantageusement une partie d'une chambre d'un dispositif quelconque comprenant une chambre interne et une chambre externe coaxiale entourant cette chambre interne. La pièce cylindrique 8 constitue localement une paroi de séparation entre deux chambres coaxiales. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle du passage d'un fluide comprenant: - un obturateur (2) en matériau souple et son siège (3) délimitant au moins indirectement une ouverture (4) pour le passage du fluide avec l'une (5) des deux faces (5, 6) de l'obturateur (2) soumise à la pression du fluide tendant à l'écarter de son siège et le déplacer en position ouverte et un moyen moteur, tel un moyen élastique, qui développe une force prédéterminée pour appliquer l'obturateur sur son siège et le maintenir en position fermée, ce dispositif étant CARACTERISE en ce que: - I'obturateur (2) se présente sous la forme d'une bague (2) située au regard d'une zone (7) annulaire d'une pièce (8) cylindrique de révolution, cette zone annulaire présentant, quant à elle, I'orifice (4) de passage du fluide ainsi que le siège (3) de l'obturateur de sorte que, lorsque la bague est déformée sous l'action du fluide, celle-ci s'écarte au moins localement de son siège afin que le fluide traverse radialement l'enveloppe de la pièce cylindrique et - cette enveloppe cylindrique présente des moyens (9) pour maintenir la bague en regard de la zone annulaire tout en lui permettant de se déformer au moins localement. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague (2) constituant l'obturateur est logée à l'intérieur de la pièce (8) cylindrique de révolution et est maintenue en regard de la zone annulaire par deux portées (13A) d'appui qui, depuis la face interne (10) de la pièce cylindrique, s'étendent vers l'axe de révolution de la pièce cylindrique pour former une gorge en Vé ouverte vers l'intérieur de la pièce cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la bague (2) présente en coupe transversale une section en Vé écrasé, la pointe du Vé étant tournée vers la face (10) interne de l'enveloppe cylindrique, cette bague comprenant une zone (2A) médiane faiblement déformable et de part et d'autre de cette zone médiane deux lèvres (2B) qui, sous l'effet de la pression du fluide qui s'exerce sur la face externe de la bague, se déforment en modifiant ainsi l'ouverture du Vé qui, au moins localement, s'écartent du siège pour laisser circuler le fluide. 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ouverture (4) pour le passage du fluide est présentée par le fond d'une rainure (11) circulaire réalisée depuis la face interne de la pièce cylindrique et, notamment, du fond de la gorge en Vé et les deux arêtes (12), qui délimitent l'entrée de la dite rainure circulaire, constituent en partie le siège de l'obturateur. 5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'un jonc (14) formant un anneau rigide s'appuie sur la face interne de la bague au niveau de la zone médiane de la dite bague et permet de limiter la déformation de cette zone médiane. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague constituant l'obturateur est logée à l'extérieur de la pièce cylindrique de révolution et est maintenue en regard de la zone annulaire par deux portées d'appui radial qui, depuis la face externe de la pièce cylindrique, s'étendent vers l'extérieur de la pièce cylindrique pour former une gorge en Vé. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bague a une section en Vé dont la point est tournée vers la face externe de la pièce cylindrique. 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague se déforme, au moins localement, radialement pour ainsi permettre le passage du fluide. 9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme de la section de la bague et la nature du matériau sont choisies pour combiner, si nécessaire, la déformation radiale et la déformation dans le plan axial de cette bague. 10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce cylindrique (8) constitue localement une paroi de séparation entre deux chambres coaxiales.