FR2596486A1

FR2596486A1 - Clack valve for making a safety valve or a non-return connection for fluids

Info

Publication number: FR2596486A1
Application number: FR8604417A
Authority: FR
Inventors: Claude Trapp; Jean-Paul Houyere
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-10-02
Also published as: FR2596486B1

Abstract

The clack valve consists of a deformable elastic membrane 5, made from elastomer, which is held on its periphery between an upstream element 1 and a downstream element 3. The membrane 5 has, towards its central part, a slit 6. For an upstream pressure greater than a predetermined value, the slit 6 remains closed and the passage of the fluid is prevented. When the predetermined pressure is attained, the lips of the slit 6 open and let the upstream fluid pass. When the pressure falls below the said predetermined value, the slit 6 closes again by elasticity and re-establishes sealing. The device applies to the production of single- or dual-action valves and non-return connections.

Description

L'invention concerne la réalisation d'une soupape simple ou double effet, ou deux raccord anti-retour pour montage soit sur tuyauteries, soit sur bloc, conçue pour s'ouvrir et permettre le passage dgun fluide pour une pression donnée de celui-ci, et pour se refermer lorsque la pression chute à une valeur plus basse. The invention relates to the production of a single or double-acting valve, or two non-return connection for mounting either on pipes or on a block, designed to open and allow the passage of a fluid for a given pressure thereof. , and to close when the pressure drops to a lower value.

De tels raccords anti-retour et soupapes sont bien connus, mais ils comprennent tous au moins une pièce en mouvement et un ressort, ce qui entrain des difficultés de montage, des prix de revient élevés et des problèmes de fiabilité. Such non-return fittings and valves are well known, but they all include at least one moving part and a spring, which causes mounting difficulties, high cost prices and reliability problems.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et elle propose à cet effet, dans un but de simplification et de réduction du cotit, d'utiliser, pour la réalisation d'une soupape de sécurité ou d'un raccord antiretour, un clapet qui ne comporte pas de pièce en mouvement nid de' ressort. Le clapet selon l'invention, soumis à l'action d'un fluide et s'ouvrant pour permettre le passage du fluide à partir dtune certaine pression de celui-ci, est constitué par un organe déformable et élastique dont une surface appui est en contact, au repos, sur une deuxième surface pour en assurer l'étanchéité et guider le passage du fluide. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and, for this purpose, it proposes, for the purpose of simplifying and reducing the cost, to use, for the production of a safety valve or a non-return connection, a valve which does not have a moving part spring nest. The valve according to the invention, subjected to the action of a fluid and opening to allow the passage of the fluid from a certain pressure thereof, is constituted by a deformable and elastic member whose support surface is in contact, at rest, on a second surface to seal it and guide the passage of the fluid.

Selon une forme d'exécution particulièrement appropriée pour la réalisation d'une soupape de sécurité, le clapet selon l'invention présente la forme d'une membrane serrée sur sa périphérie entre des éléments amont et aval et qui présente une ou plusieurs fentes au voisinage de sa partie centrale, ladite membrane étant souple et déformable de façon que, pour une valeur déterminée de la pression amont, la fente s'ouvre pour permettre le passage du fluide et se referme de façon étanche lorsque la pression chute en. According to an embodiment particularly suitable for the production of a safety valve, the valve according to the invention has the form of a membrane tightened on its periphery between upstream and downstream elements and which has one or more slots in the vicinity from its central part, said membrane being flexible and deformable so that, for a determined value of the upstream pressure, the slot opens to allow the passage of the fluid and closes tightly when the pressure drops.

dessous de ladite valeur prédéterminée.below said predetermined value.

La membrane est réalisée en une matière susceptible assurer l'étanchéité lorsque celle-ci est soumise à une pression inférieure à la valeur dwouvertureO Cette matière peut etre par exemple élastomère, plastique ou métalloélastomère. The membrane is made of a material capable of ensuring leaktightness when the latter is subjected to a pressure lower than the opening value. This material can be, for example, elastomer, plastic or metalloelastomer.

Les valeurs de tarage et de débit de la soupape sont obtenues en Jouant sur les caractéristiques mécaniques et les dimensions de la membrane. La soupape de sécurité peut fonctionner dans un seul sens d'écoulement du fluide (simple effet) ou dans les deux sens d'écoulement (double effet). The calibration and flow values of the valve are obtained by playing on the mechanical characteristics and the dimensions of the membrane. The safety valve can operate in one direction of fluid flow (single effect) or in both directions of flow (double effect).

Selon une autre forme d'exécution, le clapét est constitué par une rondelle-Joint montée sur un élément de support amont et portant sur une surface deappui pour en assurer l'étanchéité lorsque la pression amont de fluide est inférieure à une valeur prédéterminée. La rondelle-Joint est réalisée en une matière élastomère, ou plastique, ou métallique, ou métallo-élastomère, ou toute autre matière susceptible de permettre une étanchéité0
Suivant encore une autre forme d'exécution de l'invention, la rondelle-Joint est remplacée par un Joint torique, un Joint plat, un Joint quad-ring, une bague ou tout autre système qui combine un matériau élastomère avec un matériau plastique, ou un métal avec un matériau plastique ou tout autre matériau susceptible de permettre une étanchéité.According to another embodiment, the valve consists of a washer-seal mounted on an upstream support element and bearing on a support surface to seal it when the upstream fluid pressure is less than a predetermined value. The washer-seal is made of an elastomeric, or plastic, or metallic, or metallo-elastomeric material, or any other material capable of providing a seal.
According to yet another embodiment of the invention, the washer-seal is replaced by an O-ring, a flat seal, a quad-ring seal, a ring or any other system which combines an elastomeric material with a plastic material, or a metal with a plastic material or any other material likely to allow a sealing.

Le clapet selon l'invention, supprimant l'action d'un ressort, subit très peu de contrainte au repos ce qui empêche pratiquement le collage ou gommage. The valve according to the invention, suppressing the action of a spring, undergoes very little resting stress which practically prevents sticking or gumming.

Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemples sans caractère limitatif, plusieurs formes d'execution en réfé- rence au dessin schématique annexé dans lequel
la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une pre mitre forme d'exécution du dispositif selon l'invention, utilisé pour la réalisation d'une soupape de sécurité
la figure 2 est une vue en coupe verticale d'une seconde forme d'exécution du dispositif selon l'invention, utilisée pour la réalisation d'un raccord anti-retour
la figure. 3 montre, en variante, l'utilisation du dispositif de la figure 2 pour réaliser une soupape de sécurité
la figure 4 est une vue en coupe verticale d'une troisième forme d'exécution du dispositif selon l'invention, utilisée pour la réalisation d'un raccord anti-retour ; et
la figure 5 montre, en variante, l'utilisation du dispositif de la figure 4 pour réaliser une soupape de sécurité. To make the device according to the invention clearly understood, several embodiments of it will be described below, by way of examples without limitation, with reference to the appended schematic drawing in which
Figure 1 is a vertical sectional view of a first embodiment of the device according to the invention, used for the production of a safety valve
Figure 2 is a vertical sectional view of a second embodiment of the device according to the invention, used for the production of a non-return connection
the figure. 3 shows, as a variant, the use of the device of FIG. 2 to produce a safety valve
Figure 4 is a vertical sectional view of a third embodiment of the device according to the invention, used for the production of a non-return connection; and
FIG. 5 shows, as a variant, the use of the device of FIG. 4 to produce a safety valve.

En référence à la figure 1, on a représenté une soupape de sécurité comprenant un corps inférieur 1 raccordé par exemple à une tuyauterie et dans lequel le fluide amont pénètre par un conduit 2o Un corps supérieur 3 est fixé, par exemple par vissage, au corps inférieur 1 et présente, dans le prolongement du conduit 2, un conduit aval 4 d'évacuation du fluide.Entre les conduits amont 2 et aval 4 est disposé un clapet constitué par une membrane 5, en un matériau élas tolère, qui est maintenue en appui en étant serrée sur sa périphérie entre les corps 1 et 30 La membrane 5 présente à sa partie centrale une fente 6 qui, lorsque la pression amont dans le conduit 2 est inférieure à une valeur prédéterminée, assure l'étanchéité en empochant le passage du fluide. Lorsque la pression amont atteint ladite valeur prédéterminée, les lèvres de la fente 6 s'écartent sous liaction de la pression et laissent passer le fluide vers l'aval. Referring to Figure 1, there is shown a safety valve comprising a lower body 1 connected for example to a pipe and into which the upstream fluid enters by a conduit 2o An upper body 3 is fixed, for example by screwing, to the body lower 1 and has, in the extension of the duct 2, a downstream duct 4 for discharging the fluid. Between the upstream ducts 2 and downstream 4 is disposed a valve formed by a membrane 5, made of a tolerant material, which is maintained in support while being clamped on its periphery between the bodies 1 and 30 The membrane 5 has at its central part a slot 6 which, when the upstream pressure in the conduit 2 is less than a predetermined value, ensures the sealing by pocketing the passage of the fluid. When the upstream pressure reaches said predetermined value, the lips of the slot 6 move apart under the influence of the pressure and allow the fluid to pass downstream.

En raison des caractéristiques élastiques de la membrane, les lèvres de la fente reviennent autoatiquement à leur position initiale en contact étanche dès que la pression amont devient inférieure à la pression prédéterminée. Due to the elastic characteristics of the membrane, the lips of the slit automatically return to their initial position in sealed contact as soon as the upstream pressure drops below the predetermined pressure.

Les valeurs d'ouverture et de débit du clapet dépendent de l'épaisseur de la membrane et de son rayon
Selon les besoins, la membrane peut entre prévue pour fonctionner dans un seul sens, en réalisant une soupape à simple effet, ou pour fonctionner dans les deux sens d'écoulement du fluide en réalisant une soupape à double effet.The valve opening and flow values depend on the thickness of the diaphragm and its radius
Depending on requirements, the membrane can be provided to operate in one direction, by producing a single-acting valve, or to operate in the two directions of fluid flow by providing a double-acting valve.

Dans ce dernier cas la soupape peut permettre, si elle est montée sur une enceinte fermée, soit de faire échapper l'air contenu dans cette enceinte en cas de surpression, soit d'admettre de l'air extérieur en cas de dépression0
En référence à la figure 2 on a représenté un raccord anti-retour comprenant un corps inférieur 7 qui est raccordé à une tuyauterie (non représentée) et qui est en contact avec le fluide amont par un canal central 8 se poursuivant par des conduits radiaux 9 qui débouchent sous une rondelle
Joint 10 encastrée par son ouverture ventrale sur une partie de support du corps 70 La ronderne Jolnt 105en matière élas- tomère déformable et élastique; ; ost préformez pour s1appli- quer de façon étanche par sa partie périphérique sur une partie formant siège du corps 7. Un corps supérieur 11 collecte le fluide à la sortie de la rondelle 10, un Joint torique 12 assurant l'étanchéité entre les corps 7 et 11. In the latter case, the valve can allow, if it is mounted on a closed enclosure, either to escape the air contained in this enclosure in the event of overpressure, or to admit outside air in the event of vacuum
Referring to Figure 2 there is shown a non-return fitting comprising a lower body 7 which is connected to a pipe (not shown) and which is in contact with the upstream fluid by a central channel 8 continuing through radial conduits 9 which open out under a washer
Joint 10 embedded by its ventral opening on a support part of the body 70 The Jolnt 105 ring in deformable and elastic elastomeric material; ; ost preform to be applied in a leaktight manner by its peripheral part to a part forming a seat of the body 7. An upper body 11 collects the fluid at the outlet of the washer 10, an O-ring 12 ensuring the seal between the bodies 7 and 11.

Pour une pression amont inférieure i une valeur déterminée, la rondelle 10 est en appui étanche contre le corps 7 formant siège. Lorsque la pression amont atteint la valeur déterminée, la rondelle 10 se soulève en permettant le passage du fluide vers l'aval. Dès que la pression amont chute en-dessous de ladite valeur déterminée, la rondelle 10 revient par élasticité s'appliquer contre le siège en interrompant l'écoulement de fluide. On comprend que la rondelle 10 permet le passage du fluide de l'amont vers l'aval, mais qu'elle est touJours étanche en sens inverse. For an upstream pressure lower than a determined value, the washer 10 is in sealed contact against the body 7 forming a seat. When the upstream pressure reaches the determined value, the washer 10 lifts allowing the passage of the fluid downstream. As soon as the upstream pressure drops below said determined value, the washer 10 returns by elasticity to be applied against the seat by interrupting the flow of fluid. It is understood that the washer 10 allows the passage of fluid from upstream to downstream, but that it is always sealed in the opposite direction.

Les valeurs de tarage et de débit sont obtenues en
Jouant sur la dureté shore de la rondelle 10 et sur ses dimensions mécaniques (épaisseur, diamètre, etc ... The taring and flow values are obtained in
Playing on the shore hardness of the washer 10 and its mechanical dimensions (thickness, diameter, etc ...

A la figure 3, on a représenté en variante l'utilisation de la rondelle-Joint 10 pour la réalisation d'une soupape de sécurité. Le corps supérieur Il étant remplacé par un capot 12 lié mécaniquement au corps inférieur 70
Lorsque la pression amont atteint la valeur déterminée, la rondelle 10 se soulève et le fluide s'échappe à l'air libre par les sorties 13.In Figure 3, there is shown alternatively the use of the washer-seal 10 for the production of a safety valve. The upper body It is replaced by a cover 12 mechanically linked to the lower body 70
When the upstream pressure reaches the determined value, the washer 10 lifts and the fluid escapes to the open air through the outlets 13.

En se référant maintenant à la figure 4 on décrira une autre forme d'exécution de de raccord anti-retour, avec un corps inférieur 14 recevant le fluide amont par un conduit central 15 qui débouche vers l'extérieur par des canaux radiaux 16 dans une zone centrale du corps 14 présentant une gorge annulaire 17. Dans cette gorge 17 est placé un
Joint annulaire 18 en matière élastomère, déformable et élastique. Un corps supérieur 19 collecte le fluide à la sortie du Joint 18et I'étanchéité entre les corps 14 et 19 est assurée par un Joint torique 20.Au repos, et pour une pression amont inférieure à une valeur déterminée, le Joint 18 s'applique de façon étanche contre le fond de la gorge annulaire 15 formant siège, en empêchant le passage du fluide vers l'aval. Lorsque la valeur déterminée de la pres sion amont est atteinte le Joint 18 est repousse hors cie a gorge 17, en permettant le passage du fluide. Dès que la pression retombe en dessous de la valeur déterminée, le
Joint 18 revient par élasticité s'appliquer de façon étanche contre la gorge annulaire 17,
A la partie de gauche en regardant la figure 4 on a représenté le Joint 18 sous la forme d'un Joint torique alors que, à la droite de cette figure, ce joint est représenté sous la forme d'un joint dit quad-ring. Referring now to FIG. 4, another embodiment of the non-return connection will be described, with a lower body 14 receiving the upstream fluid by a central duct 15 which opens outwards via radial channels 16 in a central zone of the body 14 having an annular groove 17. In this groove 17 is placed a
Annular seal 18 made of elastomeric, deformable and elastic material. An upper body 19 collects the fluid at the outlet of the seal 18 and the seal between the bodies 14 and 19 is ensured by an O-ring 20. At rest, and for an upstream pressure less than a determined value, the seal 18 applies tightly against the bottom of the annular groove 15 forming a seat, preventing the passage of the fluid downstream. When the determined value of the upstream pressure is reached, the seal 18 is pushed back out of the groove 17, allowing the passage of the fluid. As soon as the pressure drops below the determined value, the
Seal 18 returns by elasticity to apply in a sealed manner against the annular groove 17,
In the left-hand part while looking at FIG. 4, the seal 18 is represented in the form of an O-ring whereas, on the right of this figure, this seal is represented in the form of a so-called quad-ring seal.

A la figure 5 on a représenté en variante, l'utilisation du Joint torique 18 pour la réalisation d'une soupape de sécurité, l'échappement du fluide s'effectuant par des ouvertures 21 ménagées entre le corps inférieur 14 et un capot 22 lié mécaniquement au corps 14. In Figure 5 there is shown alternatively, the use of the O-ring 18 for the production of a safety valve, the exhaust of the fluid being effected by openings 21 formed between the lower body 14 and a cover 22 connected mechanically to the body 14.

On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adJonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications qui suivent It will be understood that the above description has been given by way of example, without limitation, and that additions or constructive modifications could be made without departing from the scope of the invention defined by the claims which follow

Claims

R E V E N D I C A T I O N S.

1. Valve subjected to the action of a fluid and opening to allow the passage of the fluid from a certain pressure thereof, characterized in that it is constituted by a deformable and elastic member (5 , 10, 18) of which a bearing surface is in contact at rest on a second surface to seal it and guide the passage of the fluid.

2. A valve according to claim 1, for producing a safety valve, characterized in that said deformable and elastic member consists of a membrane (5) clamped on its periphery between upstream and downstream elements and having at least one slot (6) in the vicinity of its central part, said bearing surface and second surface being constituted by the two lips of the slot (6).

3. Valve according to claim 2, characterized in that the mechanical characteristics of the membrane (5) are chosen to allow the passage of the fluid in only one direction to provide a single acting valve.

4. Valve according to claim 2, characterized in that the mechanical characteristics of the membrane (5) are chosen to allow the passage of the fluid in both directions by providing a double-acting valve.

5. Valve according to claim 1 for the production of a non-return connection between upstream and downstream elements of piping for example, characterized in that said deformable and elastic member (10, 18) is carried by an upstream body (7 , 14) of said connector by resting on a surface of this upstream body, to seal it, for a value of the pressure of the fluid entering said upstream body less than a predetermined value.

6. Valve according to claim 5, characterized in that said deformable and elastic member is constituted by a washer-seal (10).

7. Valve according to claim 6, characterized in that said anointed washer (10) is made of a material capable of producing a seal, such as elastomer, plastic, metallic or metallo-elastomer.

8o valve according to claim 5, characterized in that said deformable and elastic member (18) is constituted by an O-ring, flat or quad-ring.