FR2775048A1 - Valve commandant le passage d'un gaz en fonction de sa pression - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une valve destinée à commander le passage d'un gaz sous pression en fonction d'une comparaison entre la pression effective d'arrivée de celui-ci et une pression de consigne.A l'intérieur d'un corps (1), la valve comporte un clapet (25) percé d'un trou calibré (21). Une capsule étanche (38), renfermant un gaz de commande sous une pression déterminée en fonction de la pression de consigne, maintient le clapet (25) en appui sur un siège d'étanchéité (15) tant que la pression effective d'arrivée du gaz sous pression est inférieure à la pression de consigne pour obliger le gaz sous pression à traverser le trou calibré (27), et autorise le clapet (25) à s'écarter du siège d'étanchéité (15) lorsque ladite pression effective est au moins égale à la pression de consigne pour libérer le passage du gaz sous pression.Application notamment à la commande d'un vaporiseur de gaz de pétrole liquéfié.

Description

La présente invention concerne une valve destinée à être intercalée dans une conduite de gaz sous pression pour commander le passage de ce gaz en fonction d'une comparaison entre la pression effective d'arrivée du gaz à la valve et une pression de consigne, la valve comportant à cet effet: - un corps comportant une entrée et une sortie pour le gaz, une cavité étanche raccordant mutuellement l'entrée et la sortie, et un siège annulaire d'étanchéité disposé à l'intérieur de ladite cavité et définissant un orifice de passage du gaz, ledit siège étant raccordé de façon étanche au corps autour dudit orifice et étant tourné vers l'aval en référence à un sens longitudinal déterminé de passage du gaz, de l'entrée vers la sortie, à travers ledit orifice, - un clapet disposé à l'intérieur de ladite cavité, en aval du siège d'étanchéité en référence audit sens, et susceptible de se déplacer en translation longitudinale par rapport au corps entre une position d'obturation dudit orifice, dans laquelle le clapet s'applique de façon étanche sur ledit siège, en sens opposé audit sens, et au moins une position d'ouverture dudit orifice, dans laquelle le clapet est écarté dudit siège dans ledit sens et dégage une première section de passage du gaz de l'entrée vers la sortie à l'intérieur de ladite cavité, - des moyens pour solliciter élastiquement le clapet en sens opposé audit sens, par rapport au corps, en fonction de la pression de consigne, de telle sorte que le clapet occupe la position d'obturation lorsque ladite pression effective est inférieure à la pression de consigne et la position d'ouverture lorsque ladite pression effective est au moins égale à la pression de référence.

Dans leurs modes de réalisation actuellement connus, de telles valves comportent un clapet plein qui, dans sa position d'obturation, interdit tout passage du gaz de l'entrée vers la sortie et les moyens sollicitant élastiquement le clapet en sens opposé au sens de passage, c'est-à-dire vers la position d'obturation, sont constitués par un ressort hélicoïdal intercalé entre le clapet et une contrepartie aménagée dans la cavité, en aval du clapet en référence audit sens de passage.

Les possibilités d'application d'une telle valve, dans ses modes de réalisation actuellement connus, sont limitées et il existe d'autres besoins dans la commande du passage de gaz.

Ainsi, dans son brevet français N" 2 706 580, et plus précisément en référence à la figure 3 de celui-ci, la Demanderesse a décrit l'association d'une citerne pour gaz de pétrole liquéfié, dit GPL , tel que du propane, et d'un vaporiseur destiné à ramener ce gaz de pétrole en phase gazeuse, en vue d'une utilisation, et cette association met notamment en oeuvre un dispositif de passage du gaz de pétrole en phase gazeuse dit GPG se trouvant à la partie supérieure de la citerne d'une part vers l'utilisation, par l'intermédiaire d'un détendeur, et d'autre part vers la partie supérieure du vaporiseur, par l'intermediaire d'une chambre anti-envahissement par du GPL, pour commander le fonctionnement de ce vaporiseur en fonction de la pression du GPG à la partie supérieure de la citerne.

Ce dispositif de passage comporte, en parallèle, un trou calibré créant une zone de perte de charge dans le GPG et un déverseur taré à la valeur d'une pression de consigne de telle sorte que: - tant que la pression du GPG est inférieure à la pression de consigne, ce gaz traverse exclusivement le trou calibré en y subissant une perte de charge dans des conditions autorisant le fonctionnement du vaporisateur par alimentation de ce dernier en GPL, et que - lorsque la pression effective du GPG atteint ou dépasse la pression de consigne, le déverseur autorise le passage du GPG, plus librement qu'à travers le trou calibré qui, ainsi, devient alors inopérant avec pour conséquence l'interruption du fonctionnement du vaporiseur par impossibilité d'alimentation en GPL.

Ainsi, on est assuré de ce que le vaporiseur ne fonctionne que lorsque la pression du GPG, dans la citerne, est inférieure à la valeur de consigne, c'est-à-dire lorsqu'il existe un besoin effectif en GPG et sans risque d'un excès de production de GPG qui provoquerait l'augmentation dangereuse de la pression à l'intérieur de la citerne.

D'autres informations sur le dispositif en question ressortent du brevet français précité, auquel on se réfèrera à cet égard.

Ce dispositif a donné toute satisfaction aux essais, en termes de fonctionnement, mais sa réalisation pratique par assemblage de plusieurs composants en parallèle s'est révélée coûteuse en matériau et en temps de main-d'oeuvre, notamment du fait qu'elle nécessitait plusieurs raccordements étanches aux gaz.

Le but de la présente invention est de perfectionner ce dispositif et, à cet effet, la présente invention propose de substituer à ce dispositif une valve du type indiqué en préambule, caractérisée en ce que: - le clapet présente un trou calibré qui, en position d'obturation, communique avec ledit orifice et autorise le passage du gaz de l'entrée vers la sortie en dégageant une deuxième section de passage étranglée en comparaison avec la première section de passage, - les moyens pour solliciter élastiquement le clapet comportent une capsule étanche disposée à l'intérieur de ladite cavité, en aval du clapet en référence audit sens, prenant appui sur le corps et sur le clapet, respectivement vers 1'aval et vers l'amont en référence audit sens, renfermant un gaz de commande et susceptible de se déformer longitudinalement, élastiquement, à partir d'un état déterminé de compression longitudinale minimale, qu'elle présente lorsque le clapet occupe la position d'obturation et dans laquelle le gaz de commande présente une pression déterminée en fonction de la pression de consigne, vers un état de compression longitudinale supérieure, qu'elle présente lorsque le clapet occupe la position d'ouverture et dans laquelle le gaz de commande présente une pression supérieure à ladite pression déterminée.

Par convention, on appelle ici gaz ou gaz sous pression le gaz traversant la valve selon l'invention, librement ou de façon étranglée selon que le clapet occupe sa position d'ouverture ou sa position d'obturation, à savoir le GPG en provenance de la citerne dans le cas d'une application à une installation conforme à la figure 3 du brevet français précité, par opposition à l'appellation gaz de commande utilisée pour désigner le gaz que contient la capsule étanche et qui permet d'établir la pression de consigne.

A cet égard, la raideur élastique que la capsule oppose au passage de l'état déterminé de compression longitudinale minimale à un état de compression longitudinale supérieure combine généralement l'effet du gaz de commande à une raideur élastique propre de la capsule, c'est-à-dire à une raideur élastique que les parois de celle-ci opposent à une compression longitudinale à partir de l'état déterminé de compression longitudinale minimale.

Un Homme du métier comprendra aisément qu'une telle valve met en oeuvre un nombre réduit de composants, et que les seuls raccordements étanches aux gaz qu il soit nécessaire de réaliser sont le raccordement de l'entrée et de la sortie à la conduite de gaz sous pression, si bien qu'elle est à la fois plus simple et plus économique à réaliser et plus sûre que le dispositif décrit dans le brevet français précité bien qu'elle remplisse la même fonction.

Il est à noter, toutefois, que le domaine d'utilisation de cette valve n'est pas limité à une intégration dans une installation groupant une citerne pour GPL et un vaporiseur de ce GPL, dans les conditions décrites dans le brevet français précité, et qu'elle pourra connaître d'autres applications sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

De façon particulièrement avantageuse, notamment en vue de telles autres applications, la valve selon l'invention peut comporter des moyens pour régler ladite pression déterminée du gaz de commande, ce qui permet de régler commodément la pression de consigne, pour une raideur élastique propre déterminée de la capsule. Par exemple, à cet effet, la capsule peut être reliée par une conduite traversant le corps de valve à des moyens appropriés, connus d'un Homme du métier, prévus à l'extérieur du corps mais cet exemple n'est pas limitatif.

Lorsque, par contre, il n'est pas nécessaire de prévoir un réglage de la pression de consigne, le gaz de commande peut être enfermé à demeure dans la capsule, alors scellée de façon étanche de façon à assurer la constance de ladite pression déterminée du gaz de commande. Ce peut être notamment le cas lorsque le dispositif selon l'invention est appliqué à une installation du type décrit dans le brevet français précité, ladite pression déterminée pouvant alors être simplement égale à la pression atmosphérique et la raideur élastique propre de la capsule pouvant alors jouer un rôle prédominant dans la résistance qu'elle oppose à la compression longitudinale ; il est bien entendu, toutefois, qu'il ne s'agit là que d'un exemple non limitatif.

De même, les termes trou calibré ne doivent pas être interprétés de façon limitative quant au mode de réalisation pratique de ce trou calibré. Celui-ci débouche de préférence directement en regard dudit orifice de passage du gaz et il est de préférence réalisé sous forme d'au moins un alésage calibré traversant longitudinalement une paroi transversale, par ailleurs pleine, du clapet, laquelle paroi s'applique de façon étanche sur le siège d'étanchéité dans la position d'obturation, ou encore sous forme d'au moins une encoche calibrée aménagée dans la zone d'une telle paroi qui s'applique sur le siège d'étanchéité dans la position d'obturation de telle sorte que cette encoche soit alors délimitée partiellement par le siège d'étanchéité, mais d'autres modes de réalisation pourraient être choisis sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

De préférence, l'appui de la capsule sur le corps et sur le clapet, respectivement vers l'aval et vers 1' amont en référence au sens prédéterminé de passage du gaz sous pression à travers l'orifice délimité par le siège d'étanchéité, sont des appuis libres, ce qui permet de préserver l'intégrité de la capsule étanche, c'est-à-dire d'éviter toute perte d'étanchéité par la cause d'un moyen de fixation au clapet ou au corps.

Dans ces conditions, la capsule est maintenue en appui sur le clapet et le corps, respectivement vers l'amont et vers l'aval en référence audit sens, du fait de sa tendance à gagner son état de compression longitudinale minimale sous l'effet de la pression qu'exercent le gaz de commande et la raideur élastique propre de la capsule en direction longitudinale, en contrepartie de l'arrêt imposé par le siège d'étanchéité en position d'obturation et de la pression effective du gaz sous pression en position d'ouverture.

Cependant, on prévoit avantageusement, en complément, que la valve comporte, à l'intérieur de ladite cavité, des moyens pour plaquer élastiquement le clapet, dans ledit sens, sur la capsule et, par I' intermédiaire du clapet, la capsule, dans ledit sens, contre une contrepartie fixe par rapport au corps.

L'effet de ces moyens, s'il n'est pas négligeable, doit être pris en compte au même titre que la raideur élastique propre de la capsule en direction longitudinale pour le calcul de la pression prédéterminée du gaz de commande en fonction de la pression de consigne, comme le comprendra aisément un Homme du métier; un tel calcul entre dans le cadre des compétences normales de cet Homme du métier.

Lorsque, comme il est préféré, ledit trou calibré débouche directement en regard dudit orifice, ces moyens comportent avantageusement un ressort hélicoïdal interposé longitudinalement entre une bordure annulaire, transversale, dudit siège et une bordure annulaire, transversale, dudit trou calibré du clapet. Alors, on assure de façon particulièrement simple d'une part un guidage du ressort hélicoïdal et d'autre part une absence de risque d'obturation du trou calibré par la capsule étanche, notamment en dépit de la coopération de cette dernière avec le clapet par simple appui longitudinal mutuel, en prévoyant que ladite bordure du trou calibré du clapet soit décalée vers l'aval, en référence audit sens, par rapport audit trou calibré, que le clapet présente entre ladite bordure annulaire du trou calibré et ce dernier une jupe tubulaire longitudinale, que le ressort hélicoïdal soit disposé autour de cette jupe et que cette dernière comporte au moins une lumière dégageant une troisième section de passage du gaz de l'entrée vers la sortie, au moins égale à la deuxième section de passage.

Avantageusement, le clapet et le corps peuvent en outre présenter les moyens de guidage au coulissement longitudinale relatif, notamment sous forme de portées longitudinales respectives de guidage sans étanchéification mutuelle, aménagées sur la bordure annulaire du trou calibré et dans la cavité.

En fonction notamment d'impératifs d'encombrement, on peut prévoir plusieurs dispositions relatives des différents composants de la valve selon l'invention.

Selon l'une de ces dispositions, ou disposition en ligne , l'entrée pour le gaz sous pression, le siège avec l'orifice qu'il délimite, le clapet avec son trou calibré, la capsule et la sortie pour le gaz sous pression sont alignés suivant un même axe longitudinal; le clapet et la capsule laissent dégagée, à l'intérieur de la cavité, une quatrième section de passage du gaz de l'entrée vers la sortie, en aval dudit siège en référence audit sens, au moins égale à la première section de passage.

Selon une autre disposition, dite en T , le siège avec l'orifice qu'il délimite, le clapet avec son trou calibré et la capsule sont alignés suivant un même axe longitudinal, l'entrée et la sortie pour le gaz sous pression sont alignées suivant un même axe transversal placé en amont dudit orifice en référence audit sens, l'entrée débouche transversalement directement en amont de cet orifice en référence audit sens et la sortie débouche transversalement dans une zone de la cavité du corps placée directement en aval du siège en référence audit sens.

D'autres variantes de disposition relative des différents composants de la valve peuvent être prévues sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

D'autres caractéristiques et avantages de celle-ci ressortiront de la description ci-dessous, relative à deux exemples non limitatifs de mise en oeuvre pratique, à savoir un mode "en ligne" et un mode "en T", ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.

- La figure I montre une valve selon l'invention "en T", en coupe par un plan moyen incluant les axes longitudinal et transversal précités.

- La figure 2 montre une vue d'une valve selon l'invention "en ligne", en coupe par un plan incluant l'axe longitudinal précité.

Dans l'un et l'autre cas, le plan de coupe constitue un plan de symétrie pour l'ensemble de la valve.

On se réfèrera en premier lieu à la figure 1, où l'on a désigné par 1 un corps étanche de valve, comportant une entrée 2 pour le gaz sous pression destiné à transiter par la valve, de façon commandée en fonction de la pression qu'il présente effectivement à cette entrée 2, et une sortie 3 pour le gaz sous pression après son transit par la valve. Cette entrée 2 et cette sortie 3 sont disposées suivant un même axe 4 qui, dans cet exemple, est horizontal mais qui pourrait présenter toute autre orientation sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

L'entrée 2 et la sortie 3 sont mutuellement symétriques par rapport à un autre axe 5, perpendiculaire à l'axe 4 et servant par la suite de référence de longitudinalité.

Le corps 1 est creux et présente notamment une paroi tubulaire 7, étanche, de révolution autour de l'axe 5, délimitant une cavité longitudinale 6 par une face périphérique intérieure 8 cylindrique de révolution autour de cet axe 5. La paroi 7 et la cavité 6 sont décalées par rapport à l'axe 4, à savoir vers le haut dans l'exemple illustré, dans lequel l'axe longitudinal 5 est vertical, mais on ne doit en déduire aucune limitation quant à l'orientation dans laquelle peut être utilisée la valve selon l'invention. A l'opposé de l'axe 4, c'est-à-dire dans cet exemple vers le haut, la cavité 6 est par ailleurs délimitée de façon étanche par un couvercle transversal 9 rapporté sur la paroi 7, par exemple par vissage avec interposition d'une garniture d'étanchéité 10. Dans le sens d'un rapprochement vis-à-vis de l'axe 4, c'est-à-dire vers le bas dans l'orientation illustrée, la cavité 6 est délimitée de façon étanche par une paroi transversale 11 du corps 1, laquelle paroi présente toutefois une forme annulaire de révolution autour de l'axe 5, de façon à delimiter autour de ce dernier un orifice 12 de passage du gaz sous pression en provenance de l'entrée 2; celle-ci se raccorde transversalement à cet orifice 12, du côté de la paroi 11 longitudinalement opposé à la cavité 6, c'est-à-dire en dessous de cette paroi 11 dans 1' exemple illustré, par un conduit tubulaire 13 aménagé dans le corps suivant l'axe 4, au ras de la paroi 11, et délimité pour partie par un embout tubulaire 14 de ce corps 1, en saillie suivant l'axe 4, au ras de la paroi 11, d'un côté de l'axe 5 par rapport à la paroi 7 en offrant au gaz sous pression une section de passage identique à celle de l'orifice 12. Ce dernier est avantageusement délimité vers l'axe 5, de même que le conduit 13 vers l'axe 4, par une face périphérique intérieure non référencée, cylindrique de révolution autour de l'axe considéré.

A l'intérieur de la cavité 6, c'est-à-dire vers le haut dans l'exemple illustré, l'orifice 12 est bordé périphériquement, de toute part, par un siège d'étanchéité 15 présentant une forme annulaire de révolution autour de l'axe 5, et par exemple une forme plane, perpendiculaire à cet axe 5.

Si l'on définit un sens prédéterminé 16 de passage, à travers l'orifice 12, du gaz sous pression, provenant de l'entrée 2 et tendant à gagner la sortie 3, ce sens étant ascendant dans l'exemple non limitatif illustré, le siège d'étanchéité 15 est ainsi tourné vers l'aval, en référence à ce sens, et il est bordé de toute part, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5, par une bordure 17 en retrait par rapport à lui, vers l'amont, en référence au sens 16. Cette bordure 17 présente la forme d'une face annulaire, transversale, plane, de révolution autour de l'axe 5, délimitant la paroi 11 vers l'aval, en référence au sens 16, autour du siège d'étanchéité 15 et fermant autour de celui-ci la cavité 6 vers l'amont en référence au sens 16. Dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5, la face annulaire constituant la bordure 17 est délimitée par sa jonction avec une face périphérique intérieure 18, cylindrique de révolution autour de l'axe 5 vers lequel elle est tournée, avec un diamètre inférieur à celui de la face périphérique intérieure 8 de la cavité 6, ce qui définit autour du siège d'étanchéité 15, avec la bordure 17, une gorge 19 annulaire de révolution autour de l'axe 5 et ouverte vers l'aval en référence au sens 16 et vers la cavité 6. La face périphérique intérieure 18 se raccorde elle-même, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4, à la face périphérique intérieure 8 de la cavité 6 par une face 20 tronconique de révolution autour de l'axe 5 et s'évasant vers la face 18 et vers la face 8, étant entendu que cette dernière définit la cavité 6 sur la majeure partie de la dimension longitudinale entre la bordure 17 et le couvercle 9.

La sortie 3 pour le gaz sous pression ayant transité par la valve se raccorde à la cavité 6 par un conduit 21 aménagé dans un embout 22 du corps 1, symétrique de l'embout 14 et formant saillie par rapport à la paroi 7 suivant l'axe 4, à l'opposé de l'embout 14 par rapport à l'axe 5. Le conduit 21 est aménagé suivant un axe non référencé, sécant des axes 4 et 5 et oblique par rapport à l'axe 4, de façon à déboucher transversalement dans la cavité 6 au ras de la bordure 17, dans la face périphérique intérieure 48, la face tronconique 20 et une partie de la face périphérique intérieure 8 jouxtant directement cette face tronconique 20, c'est à dire dans une zone de la cavité 6 située directement en aval du siège d'étanchéité 15 en référence au sens 16. Le conduit 21 est avantageusement délimité par une face périphérique intérieure non référencée, cylindrique de révolution autour de son axe non référencé, avec un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique intérieure du conduit 13 ou de l'orifice 12 de façon à offrir une section de passage sensiblement identique à celle de ces derniers.

Avantageusement, l'embout tubulaire 22 et l'embout tubulaire 14 présentent des moyens facilitant le montage étanche du corps 1 dans une conduite non représentée véhiculant le gaz sous pression dont on désire commander l'écoulement, et par exemple un filetage respectif 23, 24 d'axe 4.

Immédiatement en aval du siège d'étanchéité 15 en référence au sens 16, la cavité 6 contient un clapet transversal 25 monté au coulissement longitudinal à l'intérieur de cette cavité 6 entre une position illustrée dans laquelle il s'applique de façon étanche, par l'amont en référence au sens 16, sur le siège d'étanchéité 15 et au moins une position non illustrée dans laquelle il est espacé longitudinalement, vers l'aval en référence au sens 16, de ce siège d'étanchéité 15.

A cet effet, le clapet 25 présente dans l'exemple illustré la forme générale d'un chapeau, comportant, en une seule pièce
- une paroi plate, transversale de fond 26, en forme de disque annulaire de révolution autour de l'axe 5 de façon à délimiter autour de ce dernier un alésage longitudinal formant un trou calibré 27, par une face périphérique intérieure par exemple cylindrique de révolution autour de l'axe 16, avec un diamètre inférieur à celui de la face périphérique intérieure de l'orifice 12 de façon à offrir au gaz provenant de l'entrée 2 une section de passage rétrécie par rapport à celle qu'offrent cet orifice 12 et le conduit 13; vers l'amont en référence au sens 16, cette paroi de fond 26 est délimitée par une face annulaire plane 28, de révolution autour de l'axe 5, délimitée vers celui-ci par son raccordement avec l'orifice 27 et dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5 par une périphérie circulaire 29 d'un diamètre supérieur à celui de la face périphérique intérieure de l'orifice 12 bien qu'inférieur à celui de la face périphérique intérieure 18 de la cavité 6 de telle sorte que la paroi de fond 26 puisse s'appliquer à plat par cette face 28 sur le siège d'étanchéité 15 dans la position illustrée à la figure 1, qui constitue une position d'obturation de l'orifice 12 si l'on fait abstraction du trou calibré 27;
- une jupe 30, tubulaire de révolution autour de l'axe 5 et formant une saillie vers l'aval, en référence au sens 16, par rapport à la paroi de fond 26 que cette jupe 30 borde de toute part ; notamment, cette jupe 30 est délimitée, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5, par une face périphérique extérieure non référencée, cylindrique de révolution autour de cet axe avec un diamètre identique à celui de la périphérie circulaire 29 de la face 28 à laquelle cette face périphérique extérieure se raccorde le long de la périphérie 29; la jupe 30 est percée de part en part, transversalement à l'axe 5, de lumières 31 qui, ensemble, offrent au gaz sous pression en provenance de l'entrée 2 une section de passage supérieure à celle du trou calibré 27;
- une paroi annulaire plate 32, de révolution autour de l'axe 5, à laquelle la jupe 30 se raccorde vers l'aval en référence au sens 16 et qui forme par rapport à la jupe 30 une saillie dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5, jusqu'à proximité immédiate de la face périphérique intérieure 8 de la cavité 6, en définissant vers l'amont en référence au sens 16, autour de la jupe 30, une bordure annulaire plane 33 ainsi placée longitudinalement en regard de la bordure 17;
- un rebord annulaire 34, de révolution autour de l'axe 5 et formant une saillie vers l'aval par rapport à la paroi 32, en référence au sens 16, à proximité immédiate de la face périphérique intérieure 8 de la cavité 6; ce rebord 34, qui laisse subsister vis-à-vis du couvercle 9 un jeu longitudinal 35 correspondant à la majeure partie de la dimension longitudinale de la face 8 dans la position du clapet 25 illustrée à la figure 1, est délimité dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5 par une face périphérique extérieure 36 cylindrique de révolution autour de cet axe 5 avec un diamètre approximativement identique à celui de la face périphérique intérieure 8 de la cavité 6 de telle sorte que les faces 36 et 8 définissent ensemble des portées de guidage du clapet 25 au coulissement longitudinal par rapport à la paroi 7 du corps 1 ; cependant, le diamètre de la face 36 est inférieur à celui de la face 8 de façon à laisser subsister entre le rebord 34 et la paroi 7 un jeu transversal non référencé évitant la création d'une étanchéité entre le clapet 25 et la paroi 7, c'est-à-dire autorisant une mise en équipression gazeuse des zones de la cavité 6 se trouvant respectivement de part et d'autre du clapet 25.

Autour de la jupe 30 du clapet 25 est disposé un ressort hélicoïdal, longitudinal 37 qui prend appui, en précontrainte de compression longitudinale, d'une part vers l'amont, en référence au sens 16, sur la bordure 17 définie par la paroi 11 autour du siège d'étanchéité 15 et d'autre part vers l'aval, en référence au sens 16, sur la bordure 33 définie autour de la jupe 30 par la paroi 32. Ce ressort 37 sollicite ainsi le clapet 25 vers l'aval, en référence au sens 16, par rapport au siège d'étanchéité 15, c'est-à-dire tend élastiquement à faire gagner au clapet 25 une position d'ouverture totale de l'orifice 12, c'est-à-dire une position dans laquelle le clapet 25 définit avec le siège d'étanchéité 12, pour le gaz en provenance de l'entrée 2, une section de passage qui s'ajoute à celle qu'offre le trou calibré 27 et en pratique telle que la somme de ces deux sections de passage soit au moins égale à la section de passage qu'offrent le conduit 13, l'orifice 12 et le conduit 21.

Cependant, à cette tendance s'oppose élastiquement une capsule étanche 38 interposée longitudinalement entre le clapet 25, et plus précisément la paroi transversale 32 de celui-ci, et le couvercle 9 de façon à prendre appui sur le premier vers l'amont et sur le second vers l'aval, en référence au sens 16.

La capsule 38, par exemple réalisée sous forme d'un soufflet présentant des ondulations transversales, annulaires de révolution autour de l'axe 5, renferme un gaz de commande tendant à provoquer son extension longitudinale et/ou à s'opposer à sa compression longitudinale de telle sorte que, lorsque le clapet 25 occupe la position illustrée dans laquelle il est en appui vers l'amont, en référence au sens 16, sur le siège d'étanchéité 15, la capsule 38 soit en précontrainte de compression longitudinale élastique entre le clapet 25 et le couvercle 9, ce qui correspond pour la capsule 38 à un état d'extension élastique maximale. En outre la capsule 38 possède généralement une raideur élastique propre dont l'effet s'ajoute à celui du gaz de commande pour tendre à placer la capsule 38 dans son état d'extension élastique maximale. Dans cet état, le gaz de commande contenu dans la capsule 38 est placé à une pression prédéterminée en fonction d'une pression de consigne choisie de telle sorte que:
- si la pression effective du gaz sous pression à l'entrée 2 est inférieure à cette pression de consigne, le clapet 25 occupe sous l'effet conjugué de l'effort qui lui est appliqué vers l'amont, en référence au sens 16, par la capsule 38 et des efforts qui lui sont appliqués vers l'aval, en référence au sens 16, par le ressort 37, généralement négligeable à cet égard, et par le gaz sous pression lui-même occupe sa position d'obturation de l'orifice 12 illustrée à la figure 1, position dans laquelle le gaz sous pression arrivant par l'entrée 2 doit traverser le trou calibré 27 pour gagner la sortie 3 par l'intermédiaire des lumières et subit au passage du trou calibré 27 une perte de charge prédéterminée;
- si la pression effective du gaz à l'entrée 2 atteint ou dépasse cette valeur de consigne, les effets conjugués de la pression appliquée par ce gaz vers l'aval en référence au sens 16, à la paroi 26 du clapet 25 et du ressort 37 surcompensent l'effort appliqué au clapet 25 vers l'amont, en référence au sens 16, par la capsule 38 de telle sorte que cette dernière se comprime longitudinalement, élastiquement, en provoquant une augmentation de la pression du gaz de commande qu'elle contient1 et laisse ainsi le clapet 25 gagner une position d'ouverture de l'orifice 12, non illustrée, dans laquelle il laisse le gaz s'écouler librement, c'est-à-dire sans perte de charge notable, entre l'entrée 2 et la sortie 3 pour l'essentiel entre le siège d'étanchéité 15 et la face 28 de la paroi 26 et pour partie par le trou calibré 27.

Naturellement, dans l'un et l'autre cas, le passage du gaz sous pression par le trou calibré 27 est suivi d'un passage par les lumières 31 de la jupe 30, dont on a vu cependant qu'elles n'imposaient pas de perte du clapet 25 correspondant à l'obturation de l'orifice 12 si l'on fait abstraction de la présence du trou calibré 27 peut être choisie une fois pour toutes, par exemple égale à la pression atmosphérique ou différente de celleci selon les applications du dispositif selon l'invention, mais on peut également prévoir la possibilité de la régler, en raccordant la capsule 38, par une conduite 39 traversant le couvercle 9 par exemple suivant l'axe 5, à des moyens appropriés 40, extérieurs au corps 1 de la valve et connus d'un Homme du métier.

On observera que le mode de coopération de la capsule 38 avec le clapet 25, d'une part, et avec le couvercle 9, d'autre part, est un appui longitudinal simple, respectivement vers l'amont et vers l'aval en référence au sens 16 ; en d'autres termes, il n'est pas prévu de moyen autre que le jeu des efforts exercés sur le clapet 25 par la capsule 38, d'une part, le ressort 37 et le gaz arrivant par l'entrée 2, d'autre part, pour assurer cet appui. De préférence, cependant, on prévoit en outre des moyens de centrage de la capsule 38 en référence à l'axe 5, par rapport au clapet 25 et au couvercle 9 ; à cet effet, la capsule 38 s'emboîte à l'intérieur du rebord 34 au niveau du clapet 25 et s emboîte de façon analogue à l'intérieur d'un épaulement 41, annulaire de révolution autour de l'axe 5, que le couvercle 9 présente vers l'intérieur de la cavité 6.

La valve illustrée à la figure 1 peut présenter une relative compacité dans la direction transversale de l'axe 4, c'est-à-dire dans la direction de la conduite dans laquelle doit être insérée la valve, et un certain encombrement dans le sens longitudinal de l'axe 5, c'est-à-dire latéralement par rapport à cette conduite.

En fonction des conditions d'implantation, on peut choisir une autre disposition des composants de la valve selon l'invention, illustrée à la figure 2, dans laquelle l'encombrement de la valve, latéralement par rapport à la conduite dans laquelle elle est insérée, ne dépasse pas l'encombrement de cette dernière ; par contre, l'encombrement de la valve dans la direction de la conduite est généralement plus important que lorsqu'on adopte la disposition illustrée à la figure 1.

On retrouve à la figure 2, à laquelle on se référera à présent, les mêmes composants essentiels qu'à la figure 1 et l'on a repris à la figure 2 les mêmes références qu'à la figure 1 incrémentées de 100, pour désigner des composants identiques ou qui se correspondent.

La valve illustrée à la figure 2 comporte un corps étanche 101 tubulaire de révolution autour d'un axe longitudinal 105 qui, dans cet exemple, est commun à la conduite non représentée dans laquelle doit s'insérer la valve, c'est-à-dire en particulier à une entrée 102 du gaz sous pression de le corps 101 et à une sortie 103 du gaz sous pression dans ce corps 101, autour desquelles ce dernier présente des dispositions telles qu'un filetage respectif 123 124 de raccordement à la conduite.

A l'intérieur du corps 101, l'entrée 102 se prolonge longitudinalement, c'est-à-dire coaxialement, par un conduit 113 jusqu'à une paroi transversale 111 qui présente en référence à l'axe longitudinal 105 la même configuration que la paroi 11 par rapport à l'axe longitudinal 5 et, notamment, définit autour de l'axe 105 un orifice 112 en tout point similaire à l'orifice 12 si ce n'est qu'il est placé directement en regard de l'entrée 102 suivant l'axe 105 et est délimité, dans l'exemple illustré, par une face périphérique intérieure non référencée, certes cylindrique de révolution autour de l'axe 105 mais avec un diamètre inférieur à celui de la face périphérique intérieure également non référencée du conduit 113, par exemple également cylindrique de révolution autour de l'axe 105.

Vers l'aval en référence à un sens 116 de passage du gaz sous pression à l'intérieur de l'orifice 112, de l'entrée 102 vers la sortie 103, la paroi 111 est adjacente à une cavité 106 en tout point comparable à la cavité 6 si ce n'est qu'elle est délimitée par une face périphérique intérieure 108 qui, cylindrique de révolution autour de l'axe 105, est par conséquent dans cet exemple coaxiale à l'entrée 102 et à la sortie 103.

Vers l'aval en référence au sens 116, c'est-à-dire vers la cavité 106, la paroi 111 présente, désignés par les références 115, 117, 118, 120, les composants décrits sous les références 15, 17, 18. 20 en référence à la figure 1, dans une relation vis-à-vis de l'axe 116 et de la face périphérique intérieure 108 de la cavité 106 identique aux relations précédemment décrites vis-à-vis du sens 16 et de la paroi périphérique intérieure 8 de la cavité 6.

De même, on retrouve à l'intérieur de la cavité 106, dans une relation identique à celle des composants respectivement correspondants à l'intérieur de la cavité 6, un clapet 125 en tout point identique au clapet 25, à une exception près qui sera décrite ultérieurement, un ressort 137 en tout point identique au ressort 37, prenant appui longitudinalement d'une part sur la bordure 117 du siège d'étanchéité 115 et d'autre part sur la bordure 133 du clapet 125, autour de la jupe ajourée 130 de celui-ci, et une capsule étanche 138 en tout point identique à la capsule 38 mais prenant appui vers l'aval en référence au sens 16, sur le corps 101, non pas par l'intermédiaire d'un couvercle comparable au couvercle 9, mais par l'intermédiaire d'un clip transversal d'appui 142 avantageusement solidarisé avec le corps 101 par encliquetage élastique dans une gorge annulaire 143, de révolution autour de l'axe 105, aménagée dans la paroi tubulaire du corps 101 à une distance longitudinale du siège d'étanchéité 115 qui correspond à la distance séparant longitudinalement du siège 15 le couvercle 9 du corps 1 de la valve illustrée à la figure 1. Cette gorge 143 constitue la transition entre la face périphérique intérieure 108 de la cavité 106 et une face périphérique intérieure prolongeant directement cette face périphérique intérieure 108 et délimitant à l'intérieur du corps 101, dans le prolongement longitudinal direct du conduit 113 et de la cavité 106, un conduit 121 menant à la sortie 103 pour le gaz sous pression.

Un Homme du métier comprendra aisément que le fonctionnement de cette version de la valve selon l'invention est en tout point identique à celui de la version décrite en référence à la figure 1.

Afin que, lorsque le clapet 125 occupe sa position d'ouverture de l'orifice 112, ni ce clapet 125, ni le clip d'appui 142 ne constituent d'entrave sensible au passage du gaz dans l'entrée 102 vers la sortie 103, des créneaux longitudinaux 144 145 sont aménagés longitudinalement respectivement dans la face périphérique extérieure 136 du rebord 135 du clapet 125 et dans une zone périphérique du clip 142, jouxtant directement la face périphérique intérieure 108 de la cavité 106, de telle sorte que ces créneaux 144, 145 offrent, de même qu'un jeu non référencé subsistant entre la capsule 138 et la face périphérique intérieure 108 de la cavité 106, une section de passage au moins égale à celle qu'offrent cumulativement le trou calibré 127 du clapet 125 et l'espace dégagé par ce dernier vis-à-vis du siège d'étanchéité 115 lorsque le clapet 125 occupe sa position d'ouverture de l'orifice 112.

Naturellement, dans ce cas comme dans le cas de la valve illustrée à la figure 1, des moyens cette fois non représentés peuvent être prévus pour régler la pression prédéterminée qui est celle du gaz de commande à l'intérieur de la capsule 138 lorsque celle-ci occupe sa position d'expansion maximale, dans laquelle elle plaque le clapet 125 contre le siège d'étanchéité 115, afin de permettre le réglage de la pression de consigne qui définit la pression effective du gaz sous pression à l'entrée 102 en dessous de laquelle le clapet 125 garde sa position d'obturation de l'orifice 112, c'est-à-dire de passage obligé du gaz sous pression par le trou calibré 127 vers la sortie 103, et à partir de laquelle le clapet 123 prend sa position d'ouverture de l'orifice 112 et de libération du passage du gaz sous pression de l'entrée 102 à la sortie 103.

Un Homme du métier comprendra aisément que les deux modes de mise en oeuvre de l'invention qui viennent d'être décrits ne constituent que des exemples non limitatifs, par rapport auxquels on pourra prévoir de nombreuses variantes sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.

Un Homme du métier comprendra également aisément que le dispositif de valve selon l'invention, dans l'une ou l'autre de ses versions, peut aisément être substitué à l'ensemble constitué, dans le montage illustré à la figure 3 du brevet français précité, par l'orifice calibré désigné dans ce brevet antérieur par la référence 43 et par le déverseur désigné dans ce cas par la référence 48.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Valve destinée à être intercalée dans une conduite de gaz sous pression pour commander le passage de ce gaz en fonction d'une comparaison entre la pression effective d'arrivée du gaz à la valve et une pression de consigne, la valve comportant à cet effet:

- un corps (1, 101)comportant une entrée (2, 102) et une sortie (3, 103) pour le gaz, une cavité (6, 106) étanche raccordant mutuellement l'entrée (2, 102) et la sortie (3, 103) et un siège annulaire d'étanchéité (15, 115) disposé à l'intérieur de ladite cavité (6, 106) et définissant un orifice ( 12, 112) de passage du gaz, ledit siège (15, 115) étant raccordé de façon étanche au corps (4, 101) autour dudit orifice (12, 112) et étant tourné vers l'aval en référence à un sens longitudinal déterminé (16, 116) de passage du gaz, de l'entrée (2, 102) vers la sortie (3, 103) , à travers ledit orifice (12,112),

- un clapet (25, 125) disposé à l'intérieur de ladite cavité (6, 106), en aval du siège d'étanchéité (5, 115) en référence audit sens(l6, 116), et susceptible de se déplacer en translation longitudinale par rapport au corps (1, 101) entre une position d'obturation dudit orifice (12, 112) , dans laquelle le clapet (25, 125) s applique de façon étanche sur ledit siège (15, 115), en sens opposé audit sens (16, 116), et au moins une position d'ouverture dudit orifice (12, 112), dans laquelle le clapet (25, 125) est écarté dudit siège (15, 115) dans ledit sens (16, 116) et dégage une première section de passage du gaz de l'entrée (2, 102) vers la sortie (3, 103) à l'intérieur de ladite cavité (6, 106),

- des moyens (38, 138) pour solliciter élastiquement le clapet (25, 125) en sens opposé audit sens (16, 116), par rapport au corps (1, 101), en fonction de la pression de consigne, de telle sorte que le clapet (25, 125) occupe la position d'obturation lorsque ladite pression effective est inférieure à la pression de consigne et la position d'ouverture lorsque ladite pression effective est au moins égale à la pression de consigne,

caractérisée en ce que:

- le clapet (25, 125) présente un trou calibré

(27, 127) qui, en position d'obturation, communique avec ledit orifice (12, 112) et autorise le passage du gaz de l'entrée (2, 102) vers la sortie(3, 103) en dégageant une deuxième section de passage étranglée en comparaison avec la première section de passage,

- les moyens (38, 138) pour solliciter élastiquement le clapet (25, 125) comportent une capsule étanche (38, 138) disposée à l'intérieur de ladite cavité

(6, 106) , en aval du clapet (25, 125) en référence audit sens (16, 116), prenant appui sur le corps (1, 101) et sur le clapet (25, 125), respectivement vers l'aval et vers l'amont en référence audit sens (16, 116) renfermant un gaz de commande et susceptible de se déformer longitudinalement, élastiquement, à partir d'un état déterminé de compression longitudinale minimale qu'elle présente lorsque le clapet (25, 125) occupe la position d'obturation et dans laquelle le gaz de commande présente une pression déterminée en fonction de la pression de consigne, vers un état de compression longitudinale supérieure, qu'elle présente lorsque le clapet (25, 125) occupe la position d'ouverture et dans laquelle le gaz de commande présente une pression supérieure à ladite pression déterminée.

2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que les appuis de la capsule (38, 138) sur le clapet (25, 125) et le corps (1, 101) , respectivement vers l'amont et vers l'aval en référence audit sens (16, 116), sont des appuis libres.

3. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, à l'intérieur de ladite cavité (6, 106), des moyens (37, 137) pour plaquer élastiquement le clapet (25, 125), dans ledit sens (16, 116), sur la capsule (38, 138) et, par l'intermédiaire du clapet (25, 125), la capsule (38, 138), dans ledit sens (16 , 116), contre une contrepartie (9, 142) fixe par rapport au corps (1 101).

4. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit trou calibré (27, 127) débouche directement en regard dudit orifice (12, 112).

5. Valve selon les revendications 3 et 4 en combinaison, caractérisé en ce que les moyens (37, 137) pour plaquer élastiquement le clapet (25, 125) contre la capsule (38, 138) comportent un ressort hélicoïdal (37, 137) interposé longitudinalement entre une bordure annulaire transversale (17, 117) dudit siège (15, 115) et une bordure annulaire transversale (33, 133) dudit trou calibré (27, 127) du clapet (25, 125)

6. Valve selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite bordure annulaire (33, 133) du trou calibré (27, 127) du clapet (25, 125) est décalée vers l'aval, en référence audit sens (16, 116), par rapport audit trou calibré ((27, 127), en ce que le clapet (25, 125) présente entre ladite bordure annulaire (33, 133) et ledit trou calibré (27, 127) une jupe tubulaire longitudinale (30) et en ce que ledit ressort hélicoïdal

(37, 137) est disposé autour de ladite jupe (30), ladite jupe tubulaire (30) comportant au moins une lumière (31) dégageant une troisième section de passage du gaz de l'entrée (2, 102) vers la sortie (3, 103), au moins égale à la deuxième section de passage.

7. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le clapet (25, 125) et le corps (1, 105) présentent des moyens (36, 8, 136, 108) de guidage au coulissement longitudinal relatif.

8. Valve selon la revendication 7 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les moyens (36, 8, 136, 108) de guidage au coulissement longitudinal relatif comportent des portées longitudinales respectives (36, 8, 136, 108) de guidage sans étanchéification mutuelle sur la bordure annulaire (33, 133) dudit trou calibré (27, 127) du clapet (25, 125) et dans ladite cavité (6, 106).

9. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'entrée (102), le siège (115) avec ledit orifice (112), le clapet avec ledit trou calibré (127) , la capsule (138) et la sortie (103) sont alignés suivant un même axe longitudinal (105) et en ce que le clapet (125) et la capsule (138) laissent dégagée, à l'intérieur de ladite cavité (106), une quatrième section de passage du gaz de l'entrée (102) vers la sortie (103), en aval dudit siège

(115) en référence audit sens (116), au moins égale à la première section de passage.

10. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le siège

(15) avec ledit orifice (12), le clapet (25) avec ledit trou calibré (27), et la capsule (38) sont alignés suivant un même axe longitudinal (5) , en ce que l'entrée

(2) et la sortie (3) sont alignées suivant un même axe transversal (4) placé en amont dudit orifice (12) en référence audit sens (16), en ce que l'entrée (2) débouche transversalement directement en amont dudit orifice (12) en référence audit sens (16) et en ce que la sortie (3) débouche transversalement dans une zone de la cavité (6) du corps (1) placée directement en aval dudit siège (15) en référence audit sens ( 16).

11. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (39, 40) pour régler ladite pression déterminée du gaz de commande, c'est-à-dire la pression de consigne.