FR2665743A1 - NON-RETURN VALVE FOR A GAS CONDUIT. - Google Patents
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Abstract
Les clapets anti-retour connus destinés notamment à aspirer de l'air secondaire dans le système d'échappement de moteurs à explosion ou à combustion interne afin de réduire la teneur en matières nocives des gaz d'échappement ont pour inconvénient d'avoir tendance, même en cas d'arrêt d'amenée d'air secondaire, à être bruyants car leurs obturateurs sont amenés à vibrer sous l'effet des pulsations des gaz d'échappement. Le clapet anti-retour selon l'invention évite cet inconvénient et se distingue par le fait qu'un élément limiteur (16) peut être déplacé par un mécanisme de manuvre pneumatique (10) (ou électrique) en direction de l'obturateur et maintient l'obturateur (15) dans la position fermée en cas d'arrêt d'amenée d'air secondaire.Known non-return valves intended in particular to suck secondary air into the exhaust system of internal combustion or internal combustion engines in order to reduce the content of harmful materials in the exhaust gases have the disadvantage of having a tendency, even if the secondary air supply is stopped, to be noisy because their shutters are caused to vibrate under the effect of the pulsations of the exhaust gases. The non-return valve according to the invention avoids this drawback and is distinguished by the fact that a limiting element (16) can be moved by a pneumatic operating mechanism (10) (or electric) in the direction of the shutter and maintains the shutter (15) in the closed position in the event of a stoppage of the secondary air supply.
Description
i Clapet anti-retour pour un conduit de gazi Non-return valve for a gas pipe
La présente invention concerne un clapet anti- The present invention relates to a check valve.
retour pour un conduit de gaz, en particulier pour un return for a gas pipe, especially for a
conduit destiné à amener de l'air secondaire dans un systè- duct intended to bring secondary air into a system
me d'échappement d'un moteur à explosion ou à combustion interne, le clapet étant équipé d'une plaque formant siège de soupape qui présente un ou plusieurs passages pour le exhaust of an internal combustion or internal combustion engine, the valve being equipped with a valve seat plate which has one or more passages for the
fluide à diriger, et d'au moins un obturateur. fluid to direct, and at least one shutter.
Des clapets anti-retour de ce genre sont utilisés Non-return valves of this kind are used
pour diminuer la teneur en substances nocives des gaz d'é- to reduce the content of harmful substances in
chappement A cet égard on met à profit le phénomène connu exhaust In this respect we take advantage of the known phenomenon
qui consiste en ce que la pression dans les tuyaux d'échap- which is that the pressure in the exhaust pipes
pement varie périodiquement, de telle sorte qu'à des inter- periodically, so that at intervals
valles de temps déterminés se produisent dans le système determined time intervals occur in the system
d'échappement des pressions inférieures à celle atmosphé- exhaust pressures below atmospheric
rique Pour aspirer l'air sont utilisés des clapets anti- risk To suck in air, check valves are used
retour de ce genre (clapets d'aspiration d'air secondaire) qui s'ouvrent lorsqu'il règne dans le système d'échappement such return (secondary air suction valves) which open when prevailing in the exhaust system
une pression inférieure à celle atmosphérique et se refer- pressure below atmospheric and will
ment en cas de pression supérieure à celle atmosphérique, de sorte que des gaz brûlés ne peuvent s'échapper vers at higher than atmospheric pressure, so that burnt gases cannot escape to
l'extérieur Du fait de l'air ainsi amené aux gaz d'échap- the exterior Due to the air thus brought to the exhaust gases
pement il se produit dans l'installation d'échappement une pement there occurs in the exhaust system a
réaction d'oxydation de façon à réduire la teneur en hydro- oxidation reaction so as to reduce the hydro-
carbures (CH) et en oxyde de carbone (C 0) des gaz d'échap- carbides (CH) and carbon monoxide (C 0) exhaust gases
pement. Ces clapets anti-retour sont également utilisés fréquemment en combinaison avec des pompes à air dans le cas de systèmes d'échappement équipés de catalyseurs ré- glés, montés en aval Dans ce cas c'est principalement dans pement. These non-return valves are also frequently used in combination with air pumps in the case of exhaust systems fitted with regulated catalysts, mounted downstream In this case it is mainly in
la phase de mise en température, durant laquelle est utili- the warm-up phase, during which
sé de façon connue un mélange riche, que de l'air secondai- in a known manner a rich mixture, only secondary air
re est amené aux gaz d'échappement chauds de manière à ob- re is brought to the hot exhaust gases so as to
tenir une postcombustion, de sorte que d'une part les con- hold an afterburner, so that on the one hand the
stituants CO et CH dans les gaz d'échappement se trouvent diminués d'environ 30 % et que d'autre part le catalyseur non encore actif est plus rapidement amené à sa température CO and CH constituents in the exhaust gases are reduced by approximately 30% and on the other hand the catalyst which is not yet active is brought more quickly to its temperature
d'entrée en action Dès que la température d'entrée en ac- of entry into action As soon as the entry temperature into ac-
tion est atteinte l'amenée d'air secondaire est interrom- tion is reached the secondary air supply is interrupted
pue Ceci se fait par exemple au moyen d'une soupape d'ar- stinks This is done for example by means of a shut-off valve
rêt séparée qui, montée dans le conduit d'amenée d'air se- separate top which, mounted in the air supply duct,
condaire et actionnée par une pression pilote, est comman- fixed and actuated by pilot pressure, is controlled
dée par l'intermédiaire d'une électrovalve inverseuse ra- ded by means of a reversing solenoid valve
joutée.added.
Dans la publication de Pierburg intitulée "AGR- In Pierburg's publication "AGR-
Ventile, SLS-Ventile", N O d'enregistrement 5/400-150 2, est décrit un clapet d'aspiration d'air secondaire dans lequel la soupape d'arrêt et le clapet anti-retour sont groupés dans un corps de clapet, une électrovalve inverseuse étant Ventile, SLS-Ventile ", registration number 5 / 400-150 2, describes a secondary air suction valve in which the shut-off valve and the non-return valve are grouped in a valve body, an inverting solenoid valve being
ici aussi nécessaire pour la commande A cet égard un in- here also necessary for ordering In this regard an in-
convénient consiste en ce que des clapets anti-retour de ce suitable is that non-return valves of this
genre tendent, même en cas d'arrêt de l'amenée d'air secon- kind tend, even if the secondary air supply stops
daire, à faire du bruit puisque leurs obturateurs sont ame- daire, to make noise since their shutters are soul-
nés à vibrer du fait des pulsations de gaz d'échappement auxquelles ils sont soumis En outre, il en résulte une born to vibrate due to the pulsations of exhaust gases to which they are subjected In addition, this results in a
usure accrue au détriment de leur résistance à la fatigue. increased wear and tear at the expense of their resistance to fatigue.
En partant de cet état de la technique, la pré- Starting from this state of the art, the pre-
sente invention a pour but de réaliser un clapet anti-re- sente invention aims to achieve a check valve
tour du genre mentionné plus haut de telle manière que les inconvénients cités soient évités dans toute la mesure du possible. Ce but est atteint selon l'invention, en ce qui concerne un clapet anti-retour pour un conduit de gaz, en turn of the kind mentioned above in such a way that the disadvantages mentioned are avoided as far as possible. This object is achieved according to the invention, as regards a non-return valve for a gas pipe, in
particulier pour un conduit destiné à amener de l'air se- in particular for a duct intended to supply dry air
condaire dans un système d'échappement d'un moteur à explo- in an exhaust system of an internal combustion engine
sion ou à combustion interne, le clapet étant équipé d'une or internal combustion, the valve being equipped with a
plaque formant siège de soupape, qui présente un ou plu- valve seat plate, which has one or more
sieurs passages pour le fluide à diriger, d'au moins un ob- at least one passages for the fluid to be directed, of at least one
turateur, d'un élément à ressort et d'un élément limiteur, par le fait que l'élément limiteur peut être déplacé par un turator, a spring element and a limiting element, in that the limiting element can be moved by a
mécanisme de manoeuvre dans le sens d'ouverture ou de fer- operating mechanism in the opening or closing direction
meture de l'obturateur et verrouille ou déverrouille l'ob- shutter lock and locks or unlocks the shutter
turateur.turator.
Dans une forme de réalisation avantageuse du cla- In an advantageous embodiment of the
pet anti-retour selon l'invention le mécanisme de manoeuvre est réalisé en tant que régulateur pneumatique qui par l'intermédiaire d'une soupape de commande peut être soumis non-return pet according to the invention the operating mechanism is produced as a pneumatic regulator which can be subjected by means of a control valve
à une pression pilote.at pilot pressure.
Dans une autre forme de réalisation avantageuse In another advantageous embodiment
du clapet anti-retour selon l'invention le mécanisme de ma- of the non-return valve according to the invention the mechanism of ma-
noeuvre est constitué par un électroaimant. noeuvre consists of an electromagnet.
Une caractéristique avantageuse du clapet anti- An advantageous feature of the check valve
retour de l'invention consiste encore en ce que l'obtura- return of the invention still consists in that the shutter-
teur, l'élément à ressort et l'élément limiteur sont réali- the spring element and the limiting element are
sés soit sous une forme à symétrie de révolution, soit en sés either in a form with symmetry of revolution, or in
forme de ruban.ribbon shape.
Le clapet anti-retour selon l'invention se dis- The non-return valve according to the invention is
tingue par le fait que l'élément limiteur peut être déplacé par un mécanisme de manoeuvre à commande pneumatique ou tinguished by the fact that the limiting element can be moved by a pneumatically operated operating mechanism or
électrique en direction de l'obturateur, de sorte que l'ob- electric in the direction of the shutter, so that the
turateur réalisé sous une forme à symétrie de révolution ou en forme de ruban se trouve, en cas d'arrêt d'amenée d'air secondaire, verrouillé dans la position de fermeture, c'est à-dire qu'il n'est plus amené à vibrer et donc à turbine made in a form of symmetry of revolution or in the form of a ribbon is, in the event of a stop of secondary air supply, locked in the closed position, i.e. it is no longer caused to vibrate and therefore to
être bruyant sous l'effet des pulsations des gaz d'échappe- be noisy under the effect of the exhaust gas pulsations
ment produits De plus, la durée de vie du clapet anti- In addition, the service life of the check valve
retour se trouve ainsi prolongée.return is thus extended.
Un autre avantage consiste en ce que dans le cas Another advantage is that in the case
du mécanisme de manoeuvre à commande électrique, à la dif- of the electrically operated operating mechanism, unlike
férence du mécanisme de manoeuvre pneumatique, la commande of the pneumatic operating mechanism, the control
de l'arrêt d'amenée d'air secondaire se réalise directe- the secondary air supply stop is carried out directly-
ment, de sorte que l'on peut se dispenser d'une électroval- so that one can dispense with an electroval-
ve inverseuse pour faire agir ou interrompre la pression pilote. Deux exemples de réalisation de l'invention sont ve reversing to act or interrupt the pilot pressure. Two embodiments of the invention are
décrits ci-dessous et représentés schématiquement aux des- described below and shown diagrammatically below
sins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un clapet anti-retour en coupe; et la figure 2 représente, en coupe, une autre forme attached sins in which: Figure 1 shows a non-return valve in section; and Figure 2 shows, in section, another shape
de réalisation d'un clapet anti-retour. for making a non-return valve.
La figure 1 montre un clapet anti-retour 1 qui, constitué par une partie supérieure 2 du corps de clapet avec un raccord d'entrée 3 pour l'amenée d'air secondaire, et par une partie inférieure 4 du corps de clapet avec un raccord de sortie 5, comprend une plaque 7 formant siège de soupape et un limiteur de course 8 montés chacun, entre la partie supérieure 2 et la partie inférieure 4 du corps de FIG. 1 shows a non-return valve 1 which, constituted by an upper part 2 of the valve body with an inlet connection 3 for the supply of secondary air, and by a lower part 4 of the valve body with a outlet connection 5, comprises a plate 7 forming a valve seat and a stroke limiter 8 each mounted, between the upper part 2 and the lower part 4 of the body
clapet, dans une bague 6 en élastomère à des fins d'étan- valve, in an elastomer ring 6 for sealing purposes
chéité et d'amortissement de vibrations du corps, la plaque 7 formant siège de soupape présentant plusieurs passages 9 pour le fluide à diriger La partie supérieure 2 du corps de clapet est réalisée en tant que régulateur pneumatique qui, par l'intermédiaire d'un raccord de commande 11, peut être soumis au moyen d'une électrovalve inverseuse (non représentée sur les figures) à une pression pilote et comporte une barre d'actionnement 14 reliée à une membrane body vibration damping, the plate 7 forming the valve seat having several passages 9 for the fluid to be directed The upper part 2 of the valve body is produced as a pneumatic regulator which, by means of a control connection 11, can be subjected by means of an inverting solenoid valve (not shown in the figures) to a pilot pressure and comprises an actuating bar 14 connected to a membrane
13 agissant à l'encontre d'un ressort 12. 13 acting against a spring 12.
La barre d'actionnement 14 traverse la plaque 7 formant siège de soupape et un obturateur 15 coopérant avec cette dernière et présente un élément limiteur 16 et un The actuating bar 14 passes through the plate 7 forming a valve seat and a shutter 15 cooperating with the latter and has a limiting element 16 and a
élément à ressort 17 fixés à son extrémité située à l'oppo- spring element 17 fixed at its end located at the oppo-
sé de la membrane 13.membrane 13.
L'obturateur 15, l'élément limiteur 16 et l'élé- The shutter 15, the limiting element 16 and the element
ment à ressort 17 sont réalisés sous une forme à symétrie de révolution, mais il est également concevable de prévoir spring 17 are produced in a form with symmetry of revolution, but it is also conceivable to provide
des modes de réalisation en forme de ruban. ribbon-shaped embodiments.
Dans l'exemple de réalisation d'un clapet anti- In the example of embodiment of a check valve
retour représenté sur la figure 2 la fonction du régulateur pneumatique est remplie par un électroaimant 18 monté dans la partie supérieure 2 du corps de clapet et constitué par return shown in FIG. 2 the function of the pneumatic regulator is fulfilled by an electromagnet 18 mounted in the upper part 2 of the valve body and constituted by
une bobine 19, qui est alimentée en courant par l'intermé- a coil 19, which is supplied with current by means of
diaire de conducteurs électriques 20 et 21, par un noyau 22 diary of electrical conductors 20 and 21, by a core 22
et une armature 23 à laquelle est fixée la barre d'action- and a frame 23 to which the action bar is fixed-
nement 14 avec l'élément limiteur 16 et l'élément à ressort 17 Tous les autres éléments constitutifs correspondent à 14 with the limiting element 16 and the spring element 17 All the other constituent elements correspond to
ceux de la figure 1.those of figure 1.
Le mode de fonctionnement du clapet selon l'in- The operating mode of the valve according to the
vention est décrit ci-dessous S'il règne au niveau du rac- vention is described below If it prevails at rac-
cord de commande 11 du clapet anti-retour 1 selon la figure 1 une pression inférieure à celle atmosphérique, alors la membrane 13 se déplace avec la barre d'actionnement 14 et l'élément limiteur 16 fixé à l'extrémité de celle-ci, à l'encontre de la force du ressort 12, en direction du limiteur de course 8 de sorte que l'élément à ressort 17, qui guide l'obturateur 15 axialement et radialement, se détend et que de ce fait l'obturateur 15 est déverrouillé Le clapet anti-retour 1 fonctionne à présent de la manière connue, de l'air secondaire aspiré pouvant s'écouler par les passages 9 de l'obturateur 15 vers la sortie 5 et à partir de là dans le système d'échappement d'un moteur à control cord 11 of the non-return valve 1 according to FIG. 1 a pressure lower than that of the atmosphere, then the diaphragm 13 moves with the actuating bar 14 and the limiting element 16 fixed at the end of the latter, against the force of the spring 12, in the direction of the stroke limiter 8 so that the spring element 17, which guides the shutter 15 axially and radially, relaxes and that as a result the shutter 15 is unlocked The non-return valve 1 now operates in the known manner, from the sucked secondary air which can flow through the passages 9 from the shutter 15 to the outlet 5 and from there into the exhaust system d '' a motor
combustion interne.internal combustion.
Lorsque la température de fonctionnement du mo- When the operating temperature of the mo-
teur et du catalyseur est atteinte le raccord de commande 11 est alimenté en air et la membrane 13 est poussée avec la barre d'actionnement 14 et le élément limiteur 16 fixé à cette dernière ainsi que l'élément à ressort 17, par la force du ressort 12, en direction de la plaque 7 formant siège de soupape, de sorte que l'obturateur 15 s'applique fermement sur la plaque 7 formant siège de soupape et est tor and catalyst is reached the control fitting 11 is supplied with air and the diaphragm 13 is pushed with the actuating bar 14 and the limiting element 16 fixed to the latter as well as the spring element 17, by the force of the spring 12, in the direction of the plate 7 forming the valve seat, so that the shutter 15 is firmly applied to the plate 7 forming the valve seat and is
verrouillé dans cette position de fermeture. locked in this closed position.
Le clapet anti-retour de la figure 2 fonctionne sur le même principe; privé de courant, il est fermé du The check valve of Figure 2 operates on the same principle; deprived of current, it is closed from
fait de la force du ressort 12, c'est-à-dire que l'obtura- made by the force of the spring 12, that is to say that the shutter-
teur 15 est maintenu en place par l'élément limiteur 16. tor 15 is held in place by the limiting element 16.
En cas d'alimentation en courant de l'électroaimant 18 la barre d'actionnement 14 reliée à l'armature 23 déverrouille l'obturateur 15 et de l'air secondaire peut s'écouler à travers le clapet, comme déjà décrit plus haut, dans le When the electromagnet 18 is supplied with current, the actuating bar 14 connected to the armature 23 unlocks the shutter 15 and secondary air can flow through the valve, as already described above, in the
conduit des gaz d'échappement.exhaust pipe.
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