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L'invention se rapporte aux clapets de retenue et éoncer- ne des perfectionnements à ces clapets permettant d'en as- surer le fonctionnement dans de bonnes conditions, c'est-à- dire sans bruit et sans usure exgarée.
On connaît les clapets de retenue utilisés dans les dis-
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tributions de fluide, dont le rôle est de permettre le libre passage du fluide dans un sens, et d'empêcher toute circula- tion en sens contraire. Ils comportent essentiellement un corps avec tubulures de raccordement sur une tuyauterie, un orifice de passage du fluide muni d'un siège et une soupape.
La soupape peut être un clapet, un disque, une bille, etc... ajustés sur le siège de manière à assurer un joint étanche sous l'effet de leur propre poids ou grâce à un ressort mé- tallique qui les maintient appuyés sur le siège.
Ces clapets revêtent les formes les plus diverses sui- vant la nature du fluide, leur position horizontale, ver- ticale ou oblique, leur mode d'utilisation, etc... mais le 'principe de leur réalisation demeure celui qui vient d'être défini .
Or, de graves inconvénients résultent parfois de l'em- ploi de ces clapets.
Les soupapes généralement métalliques, claquent sur leur siège qu'elles finissent par altérer, ce qui crée des fuites. L'écoulement du fluide est contrarié par la soupa- pe elle-même qui brise le flux, en ne lui offrant qu'un mince passage annulaire. Le débit est irrégulier et le bon fonctionnement est souvent tributaire d'un ressort qui s'o- xyde ou se détériore à l'usage ne procurant ainsi qu'une sé- curité précaire.
Les perfectionnements objet de l'invention permettent de supprimer ces inconvénients et de réaliser des clapets silencieux, efficaces et de fonctionnement régulier et du- rable en éliminait toute pièce mécanique, ressort, bille, etc.
Les perfectionnements consistent à prévoir une garniture sou- ple en caoutchouc ou matière plastique comportant une base circulaire en double tore et une lèvre constituant la sou- pape.Cet Le garniture est insérée à l'intérieur d'un corps de clapet, les lèvres s'appuyait sur un siège de forme tron-
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conique au profil incurvé.
Dans le sens de l'écoulement, le fluide traverse une série d'ouvertures pratiquées dans le siège, soulève les lèvres qui découvrent entièrement le passage dans le sens inverse, les lèvres s'appliquent sur leur siège et ferment rigoureuse tout écoulement.
Dans une variante de réalisation du clapet, ce dernier présente deux lèvres d'étanchéité dont l'une s'applique sur un siège central cylindrique lisse sans rainures de passage d'air alors que ces rainures sont réparties sur le corps caoutchouc du clapet, la seconde lèvre prenant appui en. s'articulant à la première, sur le corps métallique du clapet,
L'invention concerne enfin une autre variante de réali- sati on qui réside principalement dans une modification du siège du clapet,, permettant de laisser au fluide un libre passage dans le sens normalement prévu, avec un passage contrôlé et déterminé d'avance dans l'autre sens.
Cette variante consiste essentiellement à prévoir un siège¯ de clapet de forme générale cylindrique percée d'un conduit axial se terminant du côté sortie du clapet par un orifice calibré par lequel s'écoule le fluide jusqu'à ce que la pression à l'entrée dépasse une valeur ne permettant pas l'écoulement suffisant du fluide par cet orifice, la lèvre du clapet s'écartant alors du siège pour permettre à l'excé- dent de fluide de passer à la sortie.
Cette variante a également pour objet 1 application de clapets de ce genre aux amortisseurs à liquide pour vé- hicule oonsistaht à utiliser deux clapets de ce type avec chaque amortisseur, les sorties des deux clapets étant re- liées respectivement aux deux extrémités du cylindre amortis- seur et les entrées étant en relation avec un réservoir de liquide surmonté d'une couche d'air séparé du liquide par une membrane élastique
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Au dessin annexé on a représenté, à,titre d'exemple, un clapet muni des perfectionnements objet de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la garniture conforme à l'invention ;
La figure 2 est une vue en plan par-dessus de la gar- niture suivant la figure 1 -;
La figure 3 est une coupe verticale par l'axe d'un en- semble de clapet de retenue réalisé suivant l'invention, la partie gauche de la figure montrant le clapet fermé et la partie droite le clapet ouvert ; la figure 4 est une coupe suivant a-b de la figure 3 du siège de soupape du clapet représenté figure 3 ;
La figure 5 est une vue en élévation du siège de soupape représenté en coupe figure 4 ;
La figure 6 est une vue en coupe longitudinale de l'en- semble de clapet et de garniture suivant une variante de réalisation ;
La figure 7 est une coupe suivant II-II de la figure 6 ; la figure 8 est une vue en coupe de la garniture de la figure 6 avant montage, montrant les positions dans les- quelles sont vulcanisées les deux lèvres ;
La figura 9 est une coupee de la même garnituresuivant IV-IV de la figure 6.
Ia figure 10 représente une vue du clapet suivant une seconde variante avec une demi-coupe longitudinale ;
La figure 11 représente le montage de deux de ces clapets de la figure 10 dans. le cas de leur utilisât!, on à une suspenuion oléo-pneumatique
Si l'on se reporte plus particulièrement aux figures 1 et 2, on voit que la garniture conporte une base constituée de deux bour@eletts semi-toriques 2 et 3 et uné lèvre 4 se terminant en biseau 5. Une rainure circulaire 6 au raccorde- ment dr,, la lèvre et de la base donne à la lèvre toute sa
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mobilité.
La figure 3 montre à titre d'exemple, en coupe verticale; l'ensemble d'un clapet de retenue réalisé suivait l'inven- tion. 7 et 8 sont les deux parties du corps de clapet as- semblées par vissage par exemple, le joint étant assuré.par une bague torique 9 de modèle courant. La garniture 6 repré- sentée figure 1 est maintenue dans le corps du clapet dans le logement 11 de la partie 7, que limite à la partie infé- rieure l'embase 12 du siège 13. La pièce 12 est assujettie dans son logement par le raccord 8 vissé dans le corps 7.
Le siège 13 du clapet comporte un noyau cylindrique terminé aux deux extrémités par les parties ovoïdes 14 et 15 et le siège de soupape propre rient dit au profil trnnconique incurvé 16 sur lequel vient reposer en position de fermeture du clapet la lèvre 4 ainsi que la représente la partie gauche de la figure 3. les ouvertures 18 du siège permettent le passage du fluide dans le sens de la flèche 19. On remarquera (figure 5) que ces ouvertures portent des parties évasées 20 du côté .de l'entrée qui, en conjugaison avec lesformes ovoïdes 14, 15 du noyau, réduisent au minimum la perte de charge du cla- pet et favorisent ainsi l'écoulement: du fluide même sous très faible pression.
Le fonctionnement du clapet résulte de la description qui précède :
Lorsqu'une pression de fluide s'établit à l'entrée 21 du corps du clapet, la lèvre 4 de la garniture 1 est soule- vée et le fluide passe librement par les ouvertures 18. C'est ce que montre la partie droite de la figure 3.
Lorsque la pression cesse, la tension élastique de la garniture ramène la lèvre sur son siège, et ferme le cla- pet, Tout écoulement du fluide en sens inverse est ainsi empêché, ainsi qu'il est représenté dans la partie gauche de la figure 3.
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aucune fuite n'est d'ailleurs possible entre le corps de clapet et garniture grâce à la double étanchéité que pro- curent les deux torses formant la base de cette dernière.
Il convient de noter que l'étanchéité du clapet est obtenue non seulement par la fermeture des passages 18 que recouvre la lèvre 4, mais surtout par le contact remarqua- blement précis de l'extrémité 5 de la lèvre sur le noyau cylindrique 13.
Si l'on se reporte plus particulièrement aux figures 6 et 8, on voit que la garniture se compose d'une base for- mée par trois bourrelets aemi-toriques 1, 2 et 3 et comporte, à sa partie supérieure, deux lèvres se terminant en biseau, une grande lèvre intérieure 4 et une petite lèvre extérieu- re 5, articulées toutes les deux par la rainure circulaire 8 qui leur confère une mobilité l'une par rapport à l'autre et par rapport à la base de la garniture. Des rainures 0 en nombre convenable sont prévues dans la garniture.
La garniture est maintenue dans le corps 7 - 7' du cla- pet par un bourrelet 8 de ce corps venant s'encastrer entre les deux bourrelets 1 et 2 de la garniture. Un espace libre a été conservé entre les bourrelets 2 et 3 de façon à éviter une réaction du bourrelet métallique 8 sur la lèvre 5 quand celle-ci, est comprimée dans sa direction. Des embouts 11' et 12'constituant respectivement l'entrée et la sortie du clapet sont fixés sur le corps 7 par les écrous 9' et 10'; des joints 13' et 14' de préférence du type de ceux décrits dans le certificat d'addition français en date du 7 mai 1956 pour "Garniture d'étanchéité" de la demanderesse, as- surent l'étanchéité entre ces embouts et le corps 7. la base de la garniture est appliquée sur la plaquette 17'inté- rieure au corps 7' et représentée en coupe figure 7.
Dans cette plaquette sont aménagés les orifices 19' pour le pas- sage de l'air. Sur cette plaquette, il est prévu plusieurs orifices qui doivent évidemment correspondre aux rainures 0
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correspondantes du clapet- Pour éviter une erreur de position- nement de cette plaquette au cours du montage, on peut aussi la prévoir avec un nombre plus important d'orifices de plus petit diamètre de telle sorte que, quelle que soit sa posi- tion, il se trouvera toujours un nombre suffisant d'orifices en regard des rainures du clapet. Lors du montage de la gar- niture dans le corps 7', la lèvre 4 est appliquée sur la pièce centrale 18 de préférence cylindrique placée dans l'axe du corps 7 et solidaire de ce corps. La pièce 18' cons- titue en quelque sorte le siège du clapet.
La lèvre 5 est appliquée sur le corps 7' du clapet. Les lèvres 4 et 5 sont appliquées sur leurs appuis par leur propre tension élas- tique.
Il faut noter également que la forme effilée de la grande lèvre intérieure permet à celle-ci de supporter des pressions importantes sans se comprimer outre mesure dans le sens longitudinal : la résultante de la pression tendant à. appliquer cette lèvre contre le corps central cylindrique.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant : Quand la pression admise par la tubulure 15' dépasse une certaine valeur, la lèvre 4 s'écarte du siège central 18 et laisse échapper l'excès de fluide par le conduit 16'. Quand la pres- sion diminue, cesse ou change de sens, la tension élastique de la garniture ramène la lèvre 4 sur son siège et ferme le clapet. Aucune fuite n'est d'ailleurs possible grâce à la double étanchéité que procure la lèvre intérieure 4 au con- tact avec le corps central 18 et la lèvre extérieure 5 au contact avec le corps extérieur 7', dont les-actions sont conjuguées grâce à la charnière 6 et à la compression du tore 3.
En se reportant à la figure 10 on voit que le clapet est constitué par une garniture souple 1 en caoutchouc ou en matière plastique élastique comportait une base formée
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de deux bourrelets 2 et 3 et à son autre extrémité, deux lè- vres se terminant en biseau : une grande lèvre intérieure 4 et une petite lèvre extérieure 5, articulées toutes les deux par la rainure circulaire 6 formant charnière qui leur con- fère une mobilité l'une par rapport à l'autre et par rapport à la base de la garniture. Des rainures intérieures en nom- bre convenable, comme celles représentées en 0 sur les fi- gures 8 et 9 sont également prévues pour permettre le pas- sage normal du fluide.
La garniture est maintenue dans le corps 7 du clapet par le bourrelet 8 de ce corps qui vient s'encastrer entre les deux bourrelets 2 et 3 de la garniture. Un espace libre a été ménagé entre le bourrelet 3 et la lèvre 5, de manière faciliter la mobilité de cette dernière et à éviter une réaction du bourrelet métallique 8 sur la lèvre 5 quand celle-ci est comprimée dans sa direction. Des embouts 11' et 12'pourvus d'orifices 15' et 16' sont également prévus à l'entrée et à la sortie du clapet auxquels ils sont fixés par un moyen convenable.
L'étanchéité de cette liaison est assurée par les joints toriques 13' et 14'. la base de la garniture est appliquée sur la plaquet- te 17' intérieure au corps 7 et dans laquelle sont ména- gés, pour le passage du fluide, les orifices 19 qui doi- vent évidemment correspondre aux rainures 0 du corps de la garniture, comme cela est expliqué plus haut.
Lors du montage de la garniture dans le corps 7, la lèvre 4est emmanchée sur la pièce centrale cylindrique 18' sur laquelle elle est appliquée avec une force proportion- nelleà sa tension élastique. Dans cette pièce 18' qui est placée concentriquement au clapet et en soncentre, est percé suivit son axe un conduit 22 terminé par un orifice calibré 23.
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Le fonctionnement de ce clapet est le suivant : quand la pression admise par la tubulure 15' dépasse la pression qui règne, à la sortie 16', le fluide passe par l'orifice ca- libré 23 de l'extrémité 15'vers l'extrémité 16'; quand cette pression dépasse une certaine valeur et que le diamè- tre de l'orifice 23 n'est plus suffisant pour permettre au fluide de s'échapper suffisamment rapidement, la lèvre 4 s'écarte et laisse échapper l'excédant de fluide par le con- duit 16'. Quand la pression diminue, cesse ou change de sens, la tension élastique de la garniture ramène la lèvre 4 sur son siège et ferme le clapet qui obture la grande section de passage offerte au fluide dans le sens 16-15' en ne lais-. sant subsister que le passage offert par l'orifice calibré 23.
L'application de ce dispositif à la suspension oléo- pneumatique d'un véhicule, se trouve représentée à la fi- gure 11 ou 24 et 25 représentent deux clapets, conformes à l'invention reliés respectivement d'une part par les tubu- lures 26 et 27 aux extrémités d'un amortisseur hydrau- lique 28 et, d'autre part par la tubulure 29 à un réservoir 31, contenant de l'huile 32 et de l'air 33 séparée par une memb'rane élastique 34.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
Lorsque le piston de l'amortisseur est sollicité brus- , quement vers le bas suivant la flèche 35, son déplacement. se trouve f@einé par l'orifice calibré du clapet 25 tandis que le clapet 24 s'ouvre largement, permettant à l'huile maintenue sous pression en 32 par l'air 33 contenu dans le réservoir 31, de venir combler immédiatement le vide créé dans l'amortisseur par la descente de son pis-ton empêchant ainsi les cavitations qui sont à l'origine des chocs dans - la suspension.
Dans le cas d'un choc en sens inverse appliqué sur le piston suivant la flèche 36, le fonctionnement est analogue :
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la montée du piston se trouve freinée par l'orifice cali- bré du clapet 24 tandis que le clapet 25 s'ouvre pour lais- ser le libre passage à l'huile du réservoir 31 vers l'amor- tisseur-
L'exemen du fonctionnement et du montage de ce dispo- sitif montre que l'on peut donner aux orifices calibrés des clapets 24 et 25 des sections différentes afin de faire va- rier suivant les besoins l'amortissement dans un sens ou dans l'autre.
REVENDICATIONS
1. Perfectionnenents aux clapets de retenue consistant à prévoir une garniture souple, caoutchouc ou matière plas- tique élastique comportant une base formée par un manchon cylindrique se montant dans le corps du clapet et se prolon- geant par une partie tubulaire conique à bords en lèvres ef- filés s'appliquant contre un siège axial du corps, les lè- vres de la garniture s' ouvrant pour permettre lepassade du fluide ayant atteint une valeur déterminée et se contrac- tant contre le siège pour arrêter ce passage lorsque la pres- sion n'atteint pas cette. valeur déterminée.