Brevet FR2893114A1 — publié le 20070511

L'invention concerne un procédé pour le nettoyage de salissures entre un clapet de soupape et un siège de soupape. Le document EP 0 791 134 B1 décrit une soupape d'étranglement à commande électrique à rapport de transmission variable. Il est prévu pour ce dispositif de commande qu'un moyen avec un rapport de couple variable soit présent sous la forme de roues dentées présentant des rayons variables entre eux. Ces roues dentées sont entraînées en rotation pendant le fonctionnement opérationnel, ce qui entraîne alors un changement de position de la soupape d'étranglement en service. En cas de présence de clapets de soupape dans des sièges de soupape, un encrassement est généralement constaté après un certain temps de fonctionnement, sous la forme de dépôts entre le clapet de soupape et le siège de soupape. Ces salissures sont amenées dans la zone entre le clapet et le siège par le flux gazeux traversant la soupape et elles perturbent alors désavantageusement le fonctionnement de la soupape. Ces salissures doivent en principe être mécaniquement supprimées avec des moyens relativement coûteux, ce qui est généralement désavantageux. L'invention vise donc à proposer un procédé pour le nettoyage satisfaisant de salissures entre un clapet de soupape et un siège de soupape, d'application relativement aisée, et permettant de renoncer totalement à l'utilisation de produits de nettoyage ou de dispositifs de nettoyage mécaniques. Le problème à la base de l'invention est résolu par un procédé pour le nettoyage de salissures entre un clapet de soupape et un siège de soupape, où le clapet de soupape est raccordé à un arbre de transmission relié par son extrémité opposée au clapet de soupape à un premier segment denté s'engrenant avec un deuxième segment denté, où des couronnes dentées des premier et deuxième segments dentés présentent des rayons inversement variables entre eux, où l'arbre de transmission est soumis à une rotation à couples croissants en dehors du fonctionnement opérationnel, le couple final étant de 20 à 55 % supérieur au couple initial. Le clapet de soupape pourra par exemple être un clapet tel que présent dans des soupapes de récupération de gaz. Mais le clapet de soupape pourra aussi être un clapet d'étranglement, par exemple. Les couronnes dentées présentent des rayons inversement variables entre eux. Ceci signifie que la couronne dentée du premier segment denté et la couronne dentée du deuxième segment denté ne seront pas circulaires mais hélicoïdales, différents tronçons hélicoïdaux pouvant être prévus l'un à la suite de l'autre. Par couple initial, il faut entendre le couple s'exerçant sur l'arbre de transmission au début du procédé. Par couple final, il faut entendre le couple s'exerçant sur l'arbre de transmission à la fin du procédé. Le procédé pour le nettoyage des salissures est exécuté en dehors du fonctionnement opérationnel, soit seulement si aucun gaz de processus ne traverse la soupape. Il s'est avéré de manière surprenante que les salissures entre le clapet et le siège de soupape pouvaient être presque totalement supprimées par la seule application des couples correspondants sur l'arbre de transmission. Il peut être complètement renoncé à l'utilisation de produits de nettoyage ou de dispositifs de nettoyage mécaniques. Les valeurs effectives des couples sont fonction de la dimension de soupape et sont déterminées par calcul d'ingénieur. Dans le cas de soupapes de récupération de gaz, le couple initial pourra par exemple n'être que de 220 Ncm. Le couple final sera alors de 55 % supérieur. Une exécution préférentielle de l'invention prévoit que la force de réglage des couples soit appliquée par des éléments à ressort. Il est avantageux en l'occurrence que le procédé pour le nettoyage de salissures entre le clapet de soupape et le siège de soupape puisse être exécuté même si des moteurs électriques sont en panne en cas d'urgence. Les éléments à ressort pourront être disposés de diverses 3 manières. Une exécution avantageuse est de recourir à des ressorts hélicoïdaux. L'invention sera décrite en détail ci-dessous en référence aux dessins (fig. 1 à 3) et à titre d'exemple. La fig. 1 représente le clapet de soupape, le siège de soupape, l'arbre de transmission ainsi que le premier segment denté et le deuxième segment denté en vue de côté. La fig. 2 représente le clapet de soupape, le siège de soupape, l'arbre de transmission ainsi que le premier segment denté et le deuxième segment denté en vue de dessus. La fig. 3 reprend la vue de dessus de la fig. 2 en représentation agrandie, avec les rayons inversement variables entre eux. La fig. 1 représente le clapet de soupape 1 dans le siège de soupape 5. Le clapet de soupape 1 est raccordé à l'arbre de transmission 2 qui est relié à un premier segment denté 3 par son extrémité opposée au clapet de soupape 1. Le premier segment denté 3 s'engrène avec un deuxième segment denté 4. La position du clapet de soupape 1 représentée est celle réglée à la fin du procédé pour le nettoyage de salissures entre un clapet de soupape 1 et un siège de soupape 5. Pour obtenir cette position, l'arbre de transmission 2 a été soumis à des couples de rotation déjà croissants en dehors du fonctionnement opérationnel, le couple final étant de 20 à 55 % supérieur au couple initial, si bien que le clapet de soupape 1 présente un état de légère ouverture. L'application des couples correspondants sur l'arbre de transmission 2 permet d'éliminer pratiquement toutes les salissures entre le clapet de soupape 1 et le siège de soupape 5 en un temps extrêmement court. La fig. 2 représente le clapet de soupape 1 et le siège de soupape 5 avec le premier segment denté 3 et le deuxième segment denté 4 ainsi que l'arbre de transmission 2 en vue de dessus. La position de légère ouverture du clapet de soupape 1 immédiatement à l'issue du procédé 4 pour le nettoyage de salissures entre le clapet de soupape 1 et le siège de soupape 5 est manifeste sur la figure. La fig. 3 est une représentation agrandie de la vue de dessus de la fig. 2. Les couronnes dentées du premier segment denté 3 et du deuxième segment denté 4 présentent des rayons lo et 11 inversement variables entre eux. Chaque couronne dentée ne s'étend pas circulairement mais en spirale, diverses courbes de spirale pouvant être prévues l'une derrière l'autre. Les deux couronnes s'étendent en outre l'une à l'inverse de l'autre, ce qui signifie qu'un rayon inférieur ll est associé à un rayon supérieur lo, et réciproquement. Le rayon lo est en l'occurrence défini comme la distance entre le premier axe de rotation D1 et la couronne dentée correspondante du premier segment denté 3. Le rayon 11 est défini comme la distance entre le deuxième axe de rotation D2 et la couronne dentée correspondante du deuxième segment denté 4. Les couples différenciés qui s'appliquent alors sur l'arbre de transmission 2 permettent aux salissures accumulées sous forme de dépôts entre le clapet de soupape 1 et le siège de soupape 5 de se détacher pratiquement par à-coups. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le nettoyage de salissures entre un clapet de soupape (1) et un siège de soupape (5), où le clapet de soupape (1) est raccordé à un arbre de transmission (2) relié par son extrémité opposée au clapet de soupape (1) à un premier segment denté (3) s'engrenant avec un deuxième segment denté (4), où des couronnes dentées des premier et deuxième segments dentés présentent des rayons (le, 11) inversement variables entre eux, où l'arbre de transmission (2) est soumis à une rotation à couples croissants en dehors du fonctionnement opérationnel, le couple final étant de 20 à 55 % supérieur au couple initial. 2. Procédé selon la revendication 1, où la force de réglage des couples est appliquée par des éléments à ressort.