Brevet FR2930617A1 — publié le 20091030

Clapet anti-retour La présente invention concerne un clapet anti-retour comprenant un corps principal délimitant un siège bordant une ouverture de passage et comportant au moins une première chape, au moins un premier axe disposé dans la première chape du corps principal, et au moins un premier volet articulé par rapport au corps principal autour du premier axe. Un tel clapet anti-retour est connu et est représenté aux figures 1 et 2. Ce clapet anti-retour 2 est essentiellement constitué de sept éléments : un corps principal 4 accueille deux volets 6a et 6b, deux chapes 8a et 8b sont vissées sur le corps principal 4, et un ressort 10 entoure un axe 12. Les deux volets 6a et 6b sont capables de pivoter autour de l'axe 12, à l'encontre du ressort 10, qui les rappelle dans la position de fermeture du clapet. A cet effet, le ressort 10 dispose de trois tiges 14a à 14c, les tiges 14a et 14c étant en appui sur le volet 6a, tandis que la tige 14b est en appui sur le volet 6b. En examinant la figure 2, on constate que l'axe unique 12 se présente sous la forme d'un élément cylindrique. Cette tige cylindrique est montée glissante dans les chapes 8a et 8b. Ce montage glissant est simple et les coûts de fabrication pour sa réalisation sont faibles. En effet, avec ce montage, la précision peut être faible au niveau des chapes sur les tolérances de diamètres et de profondeurs des alésages. En revanche, il existe un jeu entre l'axe 12 et les chapes 8a et 8b. En effet, l'axe 12 peut se déplacer à l'intérieur des chapes 8a et 8b selon les flèches A et B (Cf. figure 2) correspondant respectivement à un jeu axial et radial. Lors de l'utilisation du clapet 2 connu, ce jeu engendre un bruit considérable qui peut s'avérer agaçant. Un but de l'invention est donc de fournir un clapet anti-retour moins bruyant. Ce but est atteint par un clapet anti-retour du type précité, caractérisé en ce que le premier axe comporte une partie tronconique et en ce que la première chape comporte une cavité tronconique complémentaire accueillant la partie tronconique du premier axe, le clapet comprenant en outre des premiers moyens de serrage serrant axialement la partie tronconique du premier axe contre la paroi de la cavité tronconique de la première chape, de manière à ce que la paroi de la partie tronconique soit en butée contre la paroi complémentaire de la cavité tronconique. En prévoyant une partie tronconique au niveau de l'axe et une cavité tronconique complémentaire au niveau de la chape et en prévoyant des moyens forçant cette partie tronconique contre la paroi de la cavité tronconique, on obtient un contact conique qui annule de façon efficace tout jeu entre l'axe et la chape. En effet, l'axe ne dispose plus d'aucune liberté de mouvement puisqu'il se trouve en butée non seulement en direction axiale mais aussi en direction radiale. L'axe ne pouvant ainsi plus bouger à l'intérieur de la chape, il en résulte une réduction du bruit provenant du clapet anti-retour lors de son utilisation. Suivant des modes particuliers de réalisation, le clapet anti-retour selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les premiers moyens de serrage comprennent un ressort monté sur une extrémité du premier axe, un filetage réalisé sur l'autre extrémité du premier axe ainsi qu'un taraudage réalisé dans la première chape avec lequel le filetage est en prise, l'action du ressort ayant tendance, par l'intermédiaire du filetage et du taraudage, à serrer la partie tronconique du premier axe contre la paroi de la cavité tronconique de la première chape ; - le sens de vissage du premier axe dans la première chape, fixé par le pas du filetage et le pas du taraudage, correspond au sens d'ouverture du volet ; - le filetage et le taraudage ont un pas de sens opposé au sens d'enroulement du ressort ; - le filetage et le taraudage ont un pas à gauche ; - le ressort comporte un brin inséré dans une fente correspondante du premier axe ; - le ressort est interposé entre le premier volet du clapet et le premier axe pour assurer en outre le rappel du volet sur son siège ; - le ressort comporte une tige en appui sur le volet pour assurer le rappel de celui-ci ; - le ressort est un ressort hélicoïdal ; - le clapet comprend en outre un deuxième axe, une deuxième chape et des deuxièmes moyens de serrage, ce deuxième ensemble axe/chape/moyens de serrage étant identique au premier ; - le corps principal, le ou chaque axe et la ou chaque chape sont réalisés en un matériau plastique ; - le corps principal est une pièce monobloc moulée par injection, cette pièce monobloc incluant la ou chaque chape ; - une face de la ou de chaque chape est confondue dans le pourtour du corps principal. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de face et en coupe transversale d'un clapet anti-retour connu ; - la figure 3 est une vue d'ensemble d'un exemple de réalisation du clapet selon l'invention, le clapet se trouvant dans un état en partie démonté ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale du clapet de la figure 3 dans son état assemblé ; - la figure 5 est une vue de détail en perspective éclatée du clapet anti- retour selon la figure 3 vu selon la direction V représentée à la figure 3 ; - la figure 6 montre en détail l'agencement d'un des ressorts du clapet anti-retour de la figure 3 sur l'un des axes ; et - la figure 7 est une vue frontale de la zone d'insertion d'un axe du clapet de la figure 3, dans un état où l'axe se trouve dans sa position opérationnelle après assemblage. Le clapet 16 illustré sur la figure 3 est composé de sept pièces dont quatre références différentes : un corps principal 18 d'aspect cylindrique accueille deux volets en forme de demi-lunes 20a et 20b, et deux axes 22a et 22b sont chacun associés à un ressort 24a et 24b, ces deux ressorts formant ensemble un moyen de rappel R. A la figure 3, les deux volets 20a et 20b sont chacun positionnés sur leur siège respectif 25a et 25b. Le corps principal 18 est constitué d'une pièce monobloc, de préférence moulée par injection. Cette pièce monobloc 18 comprend deux chapes 26a et 26b. Ces deux chapes servent à accueillir respectivement l'axe 22a et l'axe 22b et sont diamétralement opposées selon l'axe imaginaire commun défini par les deux axes 22a et 22b. Chaque chape 26a et 26b comprend une surface 28a, 28b (cf. aussi la figure 7) qui fait partie du pourtour 30 du corps principal 18. Un trou 32a, 32b est percé respectivement dans la surface 28a et la surface 28b. Ce trou 32a, 32b s'étend à travers toute la chape. En référence à la figure 4, chaque trou 32a, 32b comprend trois parties, à savoir, en partant de l'extérieur du clapet 16 vers l'intérieur, un premier espace ou cavité cylindrique 33a, 33b disposant d'un taraudage 34a, 34b (cf. figure 5), un deuxième espace ou cavité tronconique 35a, 35b de diamètre progressivement décroissant et un troisième espace ou cavité cylindrique 37a, 37b de diamètre inférieur au premier espace cylindrique 33a, 33b à taraudage 34a, 34b. Le trou 32a, 32b est dans son ensemble de forme complémentaire à l'axe 22a, respectivement 22b. En effet, les axes 22a, 22b disposent aussi de trois parties (cf. figure 3), à savoir d'une première partie cylindrique 36a, 36b munie d'un filetage 38a, 38b, d'une partie tronconique 40a, 40b et d'une autre partie cylindrique de moindre diamètre 42a, 42b. Les parties tronconiques 40a et 40b sont respectivement complémentaires aux espaces tronconiques 35a, 35b des trous 32a, 32b. La partie 42a, 42b est munie d'une fente axiale 44a, 44b. On dénotera par 46a (46b) l'extrémité de l'axe 22a (22b) comprenant le filetage, et l'extrémité opposée comprenant la fente par 48a (48b). La paroi de la partie tronconique 40a, 40b sera dénotée par 50a, respectivement 50b. Comme on peut le distinguer à la figure 5, l'extrémité 46a, 46b de chaque axe a une face circulaire 52a, 52b. Dans cette face sont réalisées trois empruntes, à savoir une fente 54a, 54b pour l'insertion d'un tournevis, une flèche 56a, 56b indiquant le sens de rotation, ainsi qu'un triangle 58a, 58b servant de repère lors de la rotation de l'axe. Dans l'exemple de réalisation illustré, les filetages 38a, 38b et les taraudages correspondants 34a, 34b ont un pas à gauche. Néanmoins, en variante, les filetages et les taraudages peuvent aussi avoir un pas à droite. Dans ce dernier cas, le ressort 24a sera alors associé au volet 20b au lieu du volet 20a, et le ressort 24b sera associé au volet 20a au lieu du volet 20b. En référence à la figure 3, les ressorts 24a, 24b sont constitués de trois parties. Une première partie correspond à une tige 60a, 60b, une deuxième partie à un segment hélicoïdal 62a, 62b et la dernière partie à un brin 64a, 64b. L'assemblage du clapet anti-retour 16 s'effectue comme suit : La première étape consiste à mettre en position les deux volets 20a et 20b sur leurs sièges respectifs 25a et 25b. Le clapet anti-retour 16 se trouve alors dans l'état illustré à la figure 3. La deuxième étape consiste à introduire chaque axe 22a et 22b dans le trou 32a, 32b correspondant. Cette étape d'introduction de l'axe dans son trou est montrée en détail à la figure 5. Plus précisément, on introduit l'axe dans le trou jusqu'à l'établissement d'un contact entre le filetage 38a, 38b et le taraudage correspondant 34a, 34b sans toutefois que le filetage et le taraudage ne soient en prise. Dans ce stade, la partie tronconique 40a, 40b de l'axe n'est pas encore en contact avec l'espace tronconique complémentaire 35a, 35b du trou 32a, 32b. La troisième étape correspond au positionnement des ressorts 24a et 24b sur l'axe respectif 22a, 22b. Le ressort est glissé sur la partie cylindrique 42a, 42b de manière à ce que le brin 64a, 64b se retrouve prisonnier dans la fente 44a, 44b prévue à cet effet. La tige 60a, 60b repose alors sur la surface du volet correspondant, dans un espace longitudinal 66a, 66b qui est délimité par deux butées 68a, 68b (Cf. figure 3). La quatrième étape consiste à tendre le ressort à l'aide d'un tournevis. A cet effet, on introduit un tournevis dans la fente 54a, 54b (Cf. figure 5) et on tourne l'axe, à l'aide du tournevis, dans le sens de la flèche 56a (Cf. figure 5), c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre vu de l'extérieur du corps principal 18, d'un nombre de tours prévu supérieur au nombre de spires du filetage et du taraudage en retenant en même temps le ressort. De préférence, ce nombre de tours prévu est égal à 3. La rotation de l'axe a pour effet d'exercer un couple sur le brin 64a, 64b du ressort. Le ressort dans son ensemble ne pouvant pas suivre le mouvement de rotation, à cause de sa tige 60a, 60b qui repose sur le volet, il en résulte un tendage du ressort. Grâce au pas à gauche du filetage 38a, 38b et du taraudage 34a, 34b, la rotation de l'axe dans le sens des aiguilles d'une montre se résume à cette rotation sans engrenage entre le filetage et le taraudage. La rotation de l'axe dans le sens des aiguilles d'une montre n'engendre donc aucun déplacement de translation de l'axe et sert uniquement au serrage du ressort. Ayant tourné l'axe dans le sens de la flèche 56a, 56b du nombre de tours prévu, on relâche l'effort sur le tournevis. C'est alors que le ressort 24a, 24b tendu, en se détendant, entraîne l'axe dans la direction opposée du sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire selon le sens dit � trigonométrique �. Cette rotation inverse correspond à la direction d'engrenage entre le filetage 38a, 38b et le taraudage 34a, 34b de telle manière que le ressort, en se détendant, visse l'axe qui progresse vers l'intérieur de la chape jusqu'à ce que le segment tronconique 40a, 40b vienne buter contre la cavité tronconique complémentaire 35a, 35b de la chape. En d'autres termes, l'axe est donc � avalé � par la chape à l'aide du ressort qui le visse dans le sens trigonométrique. La figure 7 montre l'axe 22a dans sa position vissée et définitive. On remarquera que trois lettres A, B et C sont gravées dans la face 28a sur le pourtour du trou 32a. Ces lettres A, B et C servent de repère, ensemble avec le triangle 58a, lors du tendage du ressort par rotation dans la direction de la flèche 56a. En suivant l'évolution de la flèche par rapport aux lettres A, B et C lors du tendage, on peut facilement compter le nombre de tours et donc respecter le nombre de tours prévu pour le tendage du ressort. Le temps total pour le montage du clapet anti-retour 16 est estimé à environ 30 secondes. Un clapet anti-retour tel que décrit est de préférence utilisé dans le système d'aération d'un avion devant un ventilateur. Dans une telle application, la face 27 du clapet 16 (cf. figure 4) formée par les deux faces des volets 20a, 20b en appui sur les sièges 25a, 25b est orientée vers le ventilateur. Lors de la mise en marche du ventilateur, celui-ci crée un courant d'air en direction de ladite face 27. Ce courant crée une pression sur les deux volets 20a et 20b qui surmonte la force exercée par les ressorts 24a, 24b, par l'intermédiaire des tiges 60a, 60b, sur les volets 20a et 20b. En d'autres termes, par sa pression, l'air ouvre le clapet anti- retour 16 et passe à travers celui-ci. Dès que le ventilateur est éteint, la pression de l'air sur les volets 20a et 20b diminue et ceux-ci se referment par l'action des ressorts 24a et 24b. Le clapet est alors fermé, ce qui empêche le retour d'air vers le ventilateur. Le clapet selon l'invention présente plusieurs avantages par rapport aux clapets anti-retour connus, notamment les clapets connus illustrés aux figures 1 et 2. En effet, le clapet selon l'invention est de préférence réalisé entièrement en matière plastique, mis à part les ressorts. Un tel remplacement de pièces métalliques par des pièces en matériau plastique réduit la masse et le coût du clapet anti-retour. De plus, en raison du nombre réduit de pièces, les chapes étant notamment entièrement intégrées dans le corps principal, le montage est plus facile et plus rapide. Un autre avantage est une plus grande fiabilité. Avec le clapet connu selon les figures 1 et 2, le fonctionnement du clapet repose entièrement sur la fiabilité du ressort 10. En effet, si ce dernier se casse, le clapet 2 n'est plus en mesure d'assurer sa fonction � anti-retour �. En revanche, avec le clapet selon l'invention, qui est réalisé avec un axe et un ressort séparés pour chaque volet, en cas de casse d'un ressort, on perd uniquement la fonction d'un volet, tandis que le deuxième volet reste opérationnel. Ainsi, le risque de défaillance se trouve réparti sur deux ressorts, ce qui réduit le risque d'une défaillance totale du clapet anti-retour. En effet, la casse simultanée des deux ressorts disjoints et indépendants 24a, 24b est nettement moins probable que la casse du ressort unique 10 utilisé dans le clapet anti-retour 2 connu. De plus, le contact conique des axes avec les chapes en combinaison avec l'action du ressort qui, par l'intermédiaire du filetage et du taraudage, a tendance à serrer l'axe contre la chape, conduit, par l'absence de jeu entre chapes et axes, a une atténuation considérable du bruit engendré par le clapet anti-retour. En particulier, un jeu qui pourrait se créer entre l'axe et la chape par usure sera rattrapé par l'action combinée du ressort et du pas de vis de l'axe. Finalement, il convient de noter que le clapet selon l'invention est assemblable à l'aide d'un simple tournevis. En particulier, l'assemblage ne nécessite aucune visserie et aucun outillage spécifique et peut donc être effectué dans des ateliers et par une main d'oeuvre non spécialisés, par exemple par un plasturgiste. REVENDICATIONS1.- Clapet anti-retour (16) comprenant : - un corps principal (18) délimitant un siège (25) bordant une ouverture de passage et comportant au moins une première chape (26a) ; - au moins un premier axe (22a) disposé dans la première chape (26a) du corps principal (18) ; et - au moins un premier volet (20a) articulé par rapport au corps principal (18) autour du premier axe (22a) ; caractérisé en ce que le premier axe comporte une partie tronconique (40a) et en ce que la première chape comporte une cavité tronconique (35a) complémentaire accueillant la partie tronconique du premier axe, le clapet comprenant en outre des premiers moyens de serrage (24a, 34a, 38a) serrant axialement la partie tronconique du premier axe contre la paroi de la cavité tronconique de la première chape, de manière à ce que la paroi (50a) de la partie tronconique soit en butée contre la paroi complémentaire de la cavité tronconique. 2.- Clapet anti-retour selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens de serrage comprennent un ressort (24a) monté sur une extrémité (48a) du premier axe, un filetage (38a) réalisé sur l'autre extrémité (46a) du premier axe ainsi qu'un taraudage (34a) réalisé dans la première chape (26a) avec lequel le filetage (38a) est en prise, l'action du ressort ayant tendance, par l'intermédiaire du filetage et du taraudage, à serrer la partie tronconique du premier axe contre la paroi de la cavité tronconique de la première chape. 3.- Clapet anti-retour selon la revendication 2, dans lequel le sens de vissage du premier axe (22a) dans la première chape (26a), fixé par le pas du filetage (38a) et le pas du taraudage (34a), correspond au sens d'ouverture du volet (20a). 4.- Clapet anti-retour selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le filetage et le taraudage ont un pas de sens opposé au sens d'enroulement du ressort. 5.- Clapet anti-retour selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le filetage et le taraudage ont un pas à gauche. 6.- Clapet anti-retour selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le ressort comporte un brin (64a) inséré dans une fente (44a) correspondante du premier axe. 7.- Clapet anti-retour selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le ressort est interposé entre le premier volet (20a) du clapet et le premier axe pour assurer en outre le rappel du volet (20a) sur son siège (25a). 8.- Clapet anti-retour selon la revendication 7, dans lequel le ressort comporte une tige (60a) en appui sur le volet pour assurer le rappel de celui-ci. 9.- Clapet anti-retour selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel le ressort est un ressort hélicoïdal. 10.- Clapet anti-retour selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un deuxième axe (22b), une deuxième chape (26b) et des deuxièmes moyens de serrage (24b, 34b, 38b), ce deuxième ensemble axe/chape/moyens de serrage étant identique au premier. 11.- Clapet anti-retour selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps principal, le ou chaque axe et la ou chaque chape sont réalisés en un matériau plastique. 12.- Clapet anti-retour selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps principal est une pièce monobloc moulée par injection, cette pièce monobloc incluant la ou chaque chape. 13.- Clapet anti-retour selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une face (28a, 28b) de la ou de chaque chape est confondue dans le pourtour (30) du corps principal.