FR2991423A1 - NON-RETURN VALVE OF THE MEMBRANE TYPE - Google Patents
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Abstract
Le clapet (1) comprend un corps (3) évidé, un siège (4) disposé transversalement l'intérieur du corps et pourvu d'orifices de passage (8) pour le fluide, et une membrane (2) souple apte à obturer ces orifices, la membrane étant maintenue par son centre, en position déformée et précontrainte, sur un picot central (12). Le siège (4) comporte, dans sa zone périphérique, des moyens d'appui (13) coopérant avec des moyens d'appui complémentaires (14) formés dans l'évidement (7) du corps (3), ces moyens venant en contact réciproque permanent après assemblage du clapet. La butée franche ainsi obtenue garantit la précontrainte de la membrane (2). Cette butée est avantageusement complétée par un joint torique (17) d'étanchéité. Application au domaine automobile, par exemple dans un circuit d'assistance au freinage.The valve (1) comprises a recessed body (3), a seat (4) arranged transversely inside the body and provided with passage openings (8) for the fluid, and a flexible membrane (2) capable of closing off these orifices, the membrane being maintained by its center, in deformed and prestressed position, on a central pin (12). The seat (4) comprises, in its peripheral zone, support means (13) cooperating with complementary bearing means (14) formed in the recess (7) of the body (3), these means coming into contact permanent reciprocal after assembly of the valve. The frank stop thus obtained guarantees the prestressing of the membrane (2). This stop is advantageously completed by an O-ring (17) sealing. Application to the automotive field, for example in a braking assistance circuit.
Description
La présente invention concerne, d'une manière générale, le domaine technique des clapets anti-retour et analogues, tels que des clapets de régulation de pression, de maintien de vide, de purge, de mise à l'air..., destinés à être insérés dans des circuits et canalisations parcourus par des fluides gazeux ou liquides. Cette invention concerne plus particulièrement un tel clapet du type à membrane, applicable au domaine de l'automobile. Les véhicules automobiles sont équipés de plusieurs circuits et canalisations, qui servent au transport de fluides divers tels qu'air, vapeur d'huile, carburant..., vers les différents dispositifs du moteur, ou à partir de ces dispositifs. Pour garantir la bonne direction du flux, ces circuits et canalisations sont habituellement équipés de clapets, structurellement similaires les uns aux autres mais pouvant avoir des fonctions assez diverses : anti-retour, régulation de pression, maintien de vide, purge, mise à l'air. Les clapets de ce type remplissent souvent une fonction très importante du point de vue de la sécurité des occupants du véhicule ou du respect des normes environnementales : freinage, lutte contre la pollution et/ou amélioration du rendement du moteur. Ceci est le cas, par exemple, des clapets insérés dans les circuits d'assistance au freinage, des circuits de pilotage utilisant le vide et des circuits pour le transfert des vapeurs d'huile et de carburant. Pour toutes ces applications, et notamment dans le cas de l'assistance au freinage, un bon maintien de la dépression et un temps d'établissement du vide très court sont des exigences fondamentales. Une autre exigence devenant de plus en plus importante est le maintien de la propreté des composants des clapets, pour éviter toute pollution et la dégradation éventuelle de leur propre fonction et/ou de celle des organes situés en aval, tels que turbocompresseur ou pompe à vide. Des efforts doivent donc être faits pour améliorer en ce sens la conception et la réalisation des clapets anti-retour et analogues, destinés au domaine de l'automobile.The present invention relates generally to the technical field of non-return valves and the like, such as valves for regulating pressure, maintaining a vacuum, purging, venting, etc. to be inserted in circuits and pipes traversed by gaseous or liquid fluids. This invention relates more particularly to such a valve of the membrane type, applicable to the field of the automobile. Motor vehicles are equipped with several circuits and pipes, which serve to transport various fluids such as air, oil vapor, fuel ..., to the various devices of the engine, or from these devices. To guarantee the proper direction of the flow, these circuits and pipelines are usually equipped with valves, structurally similar to each other but can have quite various functions: anti-return, pressure regulation, vacuum maintenance, bleeding, set-up air. The valves of this type often fulfill a very important function from the point of view of the safety of the occupants of the vehicle or the respect of the environmental standards: braking, fight against the pollution and / or improvement of the efficiency of the engine. This is the case, for example, with valves inserted in brake assist circuits, vacuum-based control circuits and circuits for the transfer of oil and fuel vapors. For all these applications, and particularly in the case of brake assist, a good maintenance of the depression and a very short vacuum setting time are fundamental requirements. Another requirement becoming more and more important is the maintenance of the cleanliness of the components of the valves, to avoid any pollution and the possible degradation of their own function and / or that of downstream organs, such as turbocharger or vacuum pump. . Efforts must therefore be made to improve in this sense the design and manufacture of check valves and the like, intended for the automotive field.
Un type particulier de clapet anti-retour ou de maintien de vide est le clapet à membrane, qui comprend un corps évidé, un siège disposé à l'intérieur du corps transversalement à celui-ci, le siège étant pourvu d'orifices de passage pour le fluide, et une membrane souple circulaire qui peut être appliquée contre le siège en obturant ses orifices, ou être écartée desdits orifices. La membrane est le plus souvent maintenue par son centre, par exemple sur un picot central porté par le siège. Elle vient recouvrir ou dégager une série d'orifices ménagés dans le siège, qui habituellement sont des orifices de forme circulaire répartis à intervalles angulaires constants tout autour du picot central sur lequel la membrane est maintenue. A titre d'exemples des clapets anti-retour ou analogues possédant 5 une telle constitution, il est fait référence ici aux documents de brevet CN 201705473 U, GB 2452139 A et US 5413599. Les exigences fonctionnelles principales d'un clapet anti-retour ou de maintien de vide de ce type sont, d'une part, une bonne étanchéité du contact de la membrane sur le siège dans le sens « non passant » et, d'autre 10 part, une pression d'ouverture la plus faible possible dans le sens « passant » du clapet. Pour satisfaire ces deux exigences contradictoires, difficiles à concilier, certaines solutions consistent à exercer sur la membrane une précontrainte suffisante pour garantir un contact franc de cette membrane avec 15 le siège, dans la zone devant être rendue étanche, par exemple contre un bord circulaire saillant dans la zone périphérique du siège. De manière classique, la précontrainte de la membrane est obtenue soit au moyen d'un ressort de compression sollicitant une membrane plate et rigide, soit en donnant à ladite membrane une forme spécifique, en particulier une forme bombée en 20 « parapluie », occasionnant une déformation de la membrane. De telles solutions garantissent une bonne étanchéité au repos, c'est-à-dire en l'absence de différence de pression entre l'amont et l'aval du clapet, mais en contrepartie elles augmentent la pression d'ouverture et les pertes de charge du clapet. Or les applications actuelles réclament de plus en 25 plus la réduction de la pression d'ouverture et des pertes de charge, du fait des sources de dépression instables et souvent faibles. Ces solutions classiques actuelles trouvent ainsi leurs limites. On connaît aussi des clapets à membrane en forme de simple disque souple, de forme plate à l'état libre, pouvant être perforé en son centre, 30 la membrane étant seulement déformée et précontrainte par son appui contre un siège légèrement concave. La déformation de la membrane demeure dans ce cas une caractéristique critique, qui est le résultat d'un compromis entre la tenue de la membrane pour l'obtention de l'étanchéité, d'une part, et la déformabilité de cette membrane sous une faible pression d'ouverture et avec 35 de faibles pertes de charge, d'autre part. L'obtention d'un bon compromis nécessite ici une bonne maîtrise de tous les paramètres liés tant à la structure du clapet qu'à son processus de fabrication. Cet objectif est souvent difficile à atteindre, avec les techniques d'assemblage habituellement employées, telles que la soudure par friction par rotation ou la soudure par ultrasons utilisées pour l'assemblage des composants en matière plastique. Ce manque de maîtrise conduit notamment à des taux de rebut parfois élevés, dans la production industrielle des clapets en cause. Plus particulièrement, comme l'illustre la figure 1 du dessin schématique annexé, qui est une vue partielle en coupe d'un clapet selon l'état de la technique, l'obtention de la précontrainte recherchée pour la membrane 2, montée entre un demi-corps supérieur 3a et un siège 4, est fonction des cotes initiales de plusieurs composants ou parties de composants, ainsi que de la cote d'enfoncement relatif entre ces composants au cours du processus d'assemblage par soudure. Toutes ces cotes, mesurées ici dans le sens axial, ont un effet sur la position relative finale des deux composants que sont le demi-corps supérieur 3a et le siège 4. En particulier, la cote d'enfoncement possède des tolérances importantes, liées à la machine de soudage et aux moyens de positionnement des composants à assembler, ce qui est la cause d'une grande variabilité de la précontrainte de la membrane 2. Dans l'exemple illustré par la figure 1, les tolérances sur les quatre 20 cotes indiquées j1, j2, j3 et j4 ont un impact sur la déformation de la membrane 2 d'un clapet assemblé par soudage par friction par rotation, selon la relation : JG = j3 - j1 - j2 - j4 dans laquelle - JG représente la déformation de la membrane par rapport à sa position 25 de repos, c'est-à-dire la différence de hauteur entre les deux plans suivants, perpendiculaires à l'axe du clapet : - plan passant par la ligne de contact entre la surface arrière de la membrane et le bord d'étanchéité du siège, - plan tangent à la même surface arrière de la membrane, au 30 centre de celle-ci vers le picot, - j1 est l'épaisseur de la membrane, - j2 est la distance axiale entre l'appui central de la membrane et une surface de référence du corps du clapet, - j4 est la distance axiale entre le bord d'étanchéité du siège et une 35 surface de référence du siège du clapet, - j3 est la distance axiale entre les deux surfaces de référence précitées, distance qui est dépendante de l'enfoncement au cours de l'assemblage. La présente invention vise à limiter la « chaîne » de cotes et de 5 tolérances intervenant dans la précontrainte de la membrane d'un clapet du genre considéré, en particulier en éliminant la cote d'enfoncement liée au processus d'assemblage par soudure, de manière à obtenir pour la membrane une précontrainte mieux maîtrisée, procurant un fonctionnement plus fiable du clapet lui-même tant en position d'obturation qu'en position d'ouverture, tout en 10 conservant une fabrication simple et économique. A cet effet, l'invention a pour objet un clapet comprenant un corps évidé, un siège disposé à l'intérieur du corps transversalement à celui-ci, le siège étant pourvu d'orifices de passage pour le fluide, et une membrane souple circulaire pouvant être appliquée contre le siège en obturant ses 15 orifices, ou être écartées desdits orifices, la membrane étant maintenue par son centre, en position déformée et précontrainte, par exemple sur un picot central porté par le siège, ce clapet étant essentiellement caractérisé par le fait que le siège comporte, dans sa zone périphérique, des moyens d'appui coopérant avec des moyens d'appui complémentaires formés dans l'évidement 20 du corps du clapet, et solidaires du corps ou d'une partie de celui-ci, ces moyens d'appui venant en contact réciproque permanent après assemblage du clapet. Dans un mode de réalisation préféré du clapet, objet de l'invention, les moyens d'appui portés par le siège sont constitués par une surface plane 25 annulaire d'appui située à la périphérie dudit siège, tandis que les moyens d'appui complémentaires portés par le corps du clapet sont constitués par des ailettes d'appui, saillant radialement dans l'évidement dudit corps, depuis la paroi périphérique de cet évidement. Avantageusement, le corps porte encore, dans la région centrale 30 de son évidement, d'autres moyens d'appui notamment en forme d'ailettes radiales venant en contact avec la face de la membrane opposée au siège, dans la région centrale de cette membrane. Ces autres ailettes prennent notamment place, après assemblage du clapet, autour du picot central de maintien de la membrane. 35 Ainsi, dans l'ensemble, des moyens d'appui complémentaires assurent une position relative « figée » des deux composants du clapet que sont d'une part le siège, que celui-ci soit une pièce indépendante ou qu'il soit intégré dans un demi-corps inférieur, et d'autre part la partie complémentaire de ce siège, pouvant être désignée comme demi-corps supérieur. Grâce à une telle « butée franche » et aussi aux autres moyens d'appui qui immobilisent la membrane axialement dans sa zone centrale, la précontrainte de cette membrane est garantie, cette précontrainte résultant d'une « chaîne » de cotes dépendante des seules caractéristiques dimensionnelles des composants, toute variation de ladite précontrainte liée au processus d'assemblage notamment par soudure étant exclue.A particular type of check valve or vacuum retainer is the diaphragm valve, which comprises a recessed body, a seat disposed within the body transverse thereto, the seat being provided with passage orifices for the fluid, and a circular flexible membrane that can be applied against the seat by closing its orifices, or be spaced from said orifices. The membrane is most often maintained by its center, for example on a central pin carried by the seat. It covers or disengages a series of orifices in the seat, which usually are circular orifices distributed at constant angular intervals all around the central pin on which the membrane is maintained. As examples of check valves or the like having such a constitution, reference is made here to CN patent documents 201705473 U, GB 2452139 A and US 5413599. The main functional requirements of a non-return valve or This type of vacuum holding system is, on the one hand, a good seal of the diaphragm contact on the seat in the "non-passing" direction and, on the other hand, the lowest possible opening pressure in the seat. the "passing" direction of the flap. In order to satisfy these two contradictory requirements, which are difficult to reconcile, certain solutions consist in exerting on the membrane sufficient prestressing to guarantee a frank contact of this membrane with the seat, in the zone to be sealed, for example against a projecting circular edge. in the peripheral area of the seat. Conventionally, the prestressing of the membrane is obtained either by means of a compression spring urging a flat and rigid membrane, or by giving said membrane a specific shape, in particular an arched "umbrella" shape, causing a deformation of the membrane. Such solutions guarantee a good seal at rest, that is to say in the absence of pressure difference between upstream and downstream of the valve, but in return they increase the opening pressure and the losses of load of the valve. However, current applications are increasingly demanding the reduction of the opening pressure and the pressure drops, because of unstable and often low sources of depression. These current classic solutions thus find their limits. Also known are diaphragm valves in the form of a simple flexible disk, of flat shape in the free state, which can be perforated at its center, the membrane being only deformed and prestressed by its support against a slightly concave seat. The deformation of the membrane remains in this case a critical characteristic, which is the result of a compromise between the behavior of the membrane to obtain the seal, on the one hand, and the deformability of this membrane under a weak opening pressure and with low pressure losses, on the other hand. Obtaining a good compromise here requires a good mastery of all the parameters related to both the structure of the valve and its manufacturing process. This objective is often difficult to achieve, with commonly used joining techniques, such as rotational friction welding or ultrasonic welding used for assembling plastic components. This lack of control leads in particular to sometimes high rejection rates, in the industrial production of the valves in question. More particularly, as illustrated in Figure 1 of the accompanying schematic drawing, which is a partial sectional view of a valve according to the state of the art, obtaining the desired preload for the membrane 2, mounted between a half upper body 3a and a seat 4, is a function of the initial dimensions of several components or parts of components, as well as the relative depression dimension between these components during the welding assembly process. All these dimensions, measured here in the axial direction, have an effect on the final relative position of the two components which are the upper half-body 3a and the seat 4. In particular, the depression dimension has significant tolerances, related to the welding machine and the positioning means of the components to be assembled, which is the cause of a great variability of the prestressing of the membrane 2. In the example illustrated in FIG. 1, the tolerances on the four indicated dimensions j1, j2, j3 and j4 have an impact on the deformation of the diaphragm 2 of a valve assembled by rotational friction welding, according to the relation: JG = j3 - j1 - j2 - j4 in which - JG represents the deformation of the diaphragm with respect to its rest position, that is to say the difference in height between the two following planes, perpendicular to the axis of the valve: - plane passing through the line of contact between the rear surface of the membrane and the edge of the seal Seat height, plane tangential to the same rear surface of the membrane, in the center thereof towards the pin, where is the thickness of the membrane, is the axial distance between the central support of the seat, membrane and a reference surface of the valve body, j4 is the axial distance between the sealing edge of the seat and a reference surface of the valve seat, j3 is the axial distance between the two abovementioned reference surfaces, distance that is dependent on the sink during assembly. The present invention aims to limit the "chain" of dimensions and tolerances involved in the prestressing of the diaphragm of a valve of the kind in question, in particular by eliminating the depression dimension associated with the weld joining process, of in order to obtain a better controlled prestress for the diaphragm, providing a more reliable operation of the valve itself, both in the closed position and in the open position, while maintaining a simple and economical manufacture. For this purpose, the invention relates to a valve comprising a hollow body, a seat disposed within the body transversely thereto, the seat being provided with passage openings for the fluid, and a circular flexible membrane. can be applied against the seat by closing its orifices, or be spaced from said orifices, the membrane being held by its center, in the deformed position and prestressed, for example on a central pin carried by the seat, this valve being essentially characterized by the the seat comprises, in its peripheral zone, support means cooperating with complementary support means formed in the recess 20 of the valve body, and integral with the body or a part thereof, these bearing means coming into permanent reciprocal contact after assembly of the valve. In a preferred embodiment of the valve, object of the invention, the bearing means carried by the seat are constituted by an annular flat bearing surface located at the periphery of said seat, while the complementary support means carried by the body of the valve are constituted by support fins radially projecting into the recess of said body, from the peripheral wall of this recess. Advantageously, the body still carries, in the central region 30 of its recess, other support means in particular in the form of radial fins coming into contact with the face of the membrane opposite the seat, in the central region of this membrane . These other fins in particular take place, after assembly of the valve, around the central pin holding the membrane. Thus, on the whole, complementary support means ensure a relative "fixed" position of the two components of the valve that are on the one hand the seat, whether it is an independent part or that it is integrated into a lower half-body, and secondly the complementary part of this seat, which can be designated as upper half-body. Thanks to such a "free stop" and also to the other support means which immobilize the membrane axially in its central zone, the prestressing of this membrane is guaranteed, this prestressing resulting from a "chain" of dimensions depending solely on the dimensional characteristics components, any variation of said preload related to the assembly process including welding is excluded.
Selon un aspect complémentaire de l'invention, le clapet comprend encore un organe annulaire élastiquement déformable, tel qu'un joint torique d'étanchéité, interposé et comprimé entre la zone périphérique du siège et au moins une partie périphérique du corps du clapet, ledit organe annulaire sollicitant le siège vers la position de butée de ses moyens d'appui contre les moyens d'appui complémentaires portés par le corps. Ainsi, le siège se trouve sollicité vers sa position de butée franche, de sorte que cette butée est garantie, lors de l'assemblage du clapet et durant toute sa vie, par un organe élastique qui permet de « rattraper » les tolérances dimensionnelles et les jeux et qui « absorbe » aussi les variabilités de processus d'assemblage, tout en garantissant l'étanchéité entre les composants. Dans le cas où le siège est constitué par une pièce indépendante, logée dans l'évidement d'un corps lui-même composé d'un demi-corps supérieur et d'un demi-corps inférieur, l'organe annulaire tel que joint torique d'étanchéité est avantageusement interposé et comprimé entre la zone périphérique du siège, la base du demi-corps supérieur et une partie périphérique, de préférence à surface conique du demi-corps inférieur, entourée par la base du demi-corps supérieur. Ainsi, dans le cas d'un siège constitué par une pièce indépendante, le joint torique garantit, par sa compression, la butée franche de ce siège contre le demi-corps supérieur, tout en réalisant à lui seul l'étanchéité entre trois zones appartenant respectivement audit siège, au demi-corps supérieur et au demi-corps inférieur, ces trois zones pouvant se trouver à des valeurs de pression différentes en même temps.According to a complementary aspect of the invention, the valve further comprises an annular elastically deformable member, such as a sealing O-ring, interposed and compressed between the peripheral zone of the seat and at least one peripheral portion of the valve body, said annular member urging the seat towards the abutment position of its bearing means against the complementary bearing means carried by the body. Thus, the seat is biased towards its stop open position, so that this stop is guaranteed, during the assembly of the valve and throughout its life, by an elastic member that allows to "catch up" dimensional tolerances and games and which also "absorbs" the variability of the assembly process, while guaranteeing the tightness between the components. In the case where the seat is constituted by an independent part, housed in the recess of a body itself composed of an upper half-body and a lower half-body, the annular member such as O-ring sealing is advantageously interposed and compressed between the peripheral zone of the seat, the base of the upper half-body and a peripheral portion, preferably conical surface of the lower half-body, surrounded by the base of the upper half-body. Thus, in the case of a seat constituted by an independent part, the O-ring ensures, by its compression, the free stop of this seat against the upper half-body, while achieving alone the seal between three zones belonging to respectively to said seat, to the upper half-body and the lower half-body, these three zones being able to be at different pressure values at the same time.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce clapet anti-retour. Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue partielle en coupe d'un 5 clapet selon l'état de la technique, Figure 2 est une vue en coupe passant par l'axe d'un clapet conforme à la présente invention, Figure 3 représente, en coupe et à échelle agrandie, un détail de la région du joint torique du clapet de la figure 2, 10 Figure 4 est une vue de face du siège seul de ce clapet. En se référant à la figure 2, un clapet anti-retour désigné dans son ensemble par le repère 1, et appelé dans la suite plus simplement « clapet », comprend un corps 3 évidé, composé de deux demi-corps 3a et 3b réunis, disposés suivant un même axe central A. 15 Les deux demi-corps sont désignés respectivement comme demi- corps supérieur 3a et demi-corps inférieur 3b, par référence au dessin, sans que cela implique une orientation particulière du clapet 1 dans son utilisation. Le demi-corps supérieur 3a est prolongé suivant l'axe A par un embout de sortie 5 pour le fluide traversant le clapet 1. Le demi-corps inférieur 3b 20 comporte un embout d'entrée du fluide, non visible, situé lui aussi dans l'axe A. Le demi-corps supérieur 3a possède une base 6 de forme circulaire, qui vient coiffer le demi-corps inférieur 3b, de telle sorte que la réunion des deux demi-corps 3a et 3b délimite un évidement 7 de forme générale cylindrique, centré sur l'axe A. 25 Un siège 4, ici constitué par une pièce indépendante, est placé à l'intérieur de l'évidement 7 du corps 3, transversalement à l'axe A. Le siège 4 est percé d'une pluralité d'orifices de passage 8, disposés tout autour de l'axe A. Les orifices 8 communiquent avec un canal interne 9 formé par le demi-corps inférieur 3b. Ces orifices débouchent aussi dans la face supérieure 10 du 30 siège 4, qui est une face concave délimitée extérieurement par un bord circulaire saillant 11. Une membrane souple 2, de forme circulaire et plate à l'état libre, est montée dans l'évidement 7 du corps 3. La membrane 2 est maintenue par son centre sur un picot central 12, solidaire du siège 4. 35 En position de fermeture du clapet 1, comme le montre la figure 2, la membrane 2 est appliquée contre la face supérieure du siège 4 et sur le bord saillant 11 de ce siège 4, de manière à obturer le débouché de tous les orifices 8 et à interrompre ainsi tout reflux du fluide. En position d'ouverture (non illustrée), la membrane 2 est déformée vers le haut de manière à s'écarter du siège 4 et à dégager le débouché des orifices 8, en autorisant alors la circulation du fluide dans le sens « passant » du clapet, c'est-à-dire depuis l'embout d'entrée et le canal interne 9 vers l'embout de sortie 5. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, les orifices de passage 8 du siège 4 sont disposés suivant plusieurs cercles concentriques, par exemple trois cercles concentriques Cl, C2 et C3, entourant le picot central 12. De plus, les axes des orifices d'une rangée circulaire présentent un décalage angulaire d'un demi-pas par rapport aux axes des orifices voisins appartenant à la rangée circulaire précédente ou suivante. Ainsi, les orifices de passage 8 sont nombreux et rapprochés les uns des autres, ce qui procure : - en position d'ouverture : une section de passage totale plus importante pour le fluide, le flux étant équilibré et la déformation de la membrane 2 étant homogène, ce qui contribue à une réduction des pertes de charge, - en position de fermeture : un appui amélioré de la membrane 2 contre le siège 4, avec une répartition plus homogène des contraintes mécaniques exercées sur la membrane, ce qui limite les risques d'endommagement de cette membrane par déchirure, formation de fentes ou déformation rémanente. Tout autour de sa zone circulaire comportant les orifices de passage 8, donc dans sa zone périphérique, le siège 4 possède une surface plane annulaire d'appui 13, située dans un plan perpendiculaire à l'axe A. Le demi-corps supérieur 3a comporte des ailettes d'appui 14, qui font saillie radialement dans l'évidement 7, depuis la paroi périphérique 15 de cet évidement 7. Le demi-corps supérieur 3a comporte encore d'autres ailettes 16 situées dans sa région centrale.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the attached schematic drawing showing, by way of example, an embodiment of this non-return valve. Figure 1 (already mentioned) is a partial sectional view of a valve according to the state of the art, Figure 2 is a sectional view through the axis of a valve according to the present invention, Figure 3 represents In section and on an enlarged scale, a detail of the region of the valve flange O-ring of Figure 2, Figure 4 is a front view of the seat only of this flap. Referring to Figure 2, a non-return valve generally designated by the reference numeral 1, and hereinafter more simply called "valve" comprises a hollow body 3, consisting of two half-bodies 3a and 3b together, The two half-bodies are respectively designated as upper half-body 3a and lower half-body 3b, with reference to the drawing, without this implying any particular orientation of the valve 1 in its use. The upper half-body 3a is extended along the axis A by an outlet nozzle 5 for the fluid flowing through the valve 1. The lower half-body 3b 20 has a non-visible fluid inlet end, also located in the axis A. The upper half-body 3a has a base 6 of circular shape, which cap the lower half-body 3b, so that the meeting of the two half-bodies 3a and 3b delimits a recess 7 of general shape cylindrical, centered on the axis A. A seat 4, here constituted by an independent piece, is placed inside the recess 7 of the body 3, transversely to the axis A. The seat 4 is pierced with a plurality of passage orifices 8, arranged all around the axis A. The orifices 8 communicate with an internal channel 9 formed by the lower half-body 3b. These orifices also open into the upper face 10 of the seat 4, which is a concave face delimited externally by a projecting circular edge 11. A flexible membrane 2, of circular and flat shape in the free state, is mounted in the recess 7 of the body 3. The membrane 2 is held by its center on a central pin 12, integral with the seat 4. In the closed position of the valve 1, as shown in Figure 2, the membrane 2 is applied against the upper face of the seat 4 and on the projecting edge 11 of the seat 4, so as to close the outlet of all the orifices 8 and thereby stop any reflux of the fluid. In the open position (not shown), the membrane 2 is deformed upwards so as to deviate from the seat 4 and to clear the opening of the orifices 8, while allowing the circulation of the fluid in the "running" direction of the valve, that is to say from the inlet nozzle and the internal channel 9 to the outlet nozzle 5. As shown more particularly in Figure 4, the passage openings 8 of the seat 4 are arranged in several concentric circles, for example three concentric circles C1, C2 and C3, surrounding the central pin 12. In addition, the axes of the orifices of a circular row have an angular offset of a half-step relative to the axes of the neighboring orifices belonging to to the previous or next circular row. Thus, the passage orifices 8 are numerous and close together, which provides: - in the open position: a greater total passage section for the fluid, the flow being balanced and the deformation of the membrane 2 being homogeneous, which contributes to a reduction of the pressure drop, - in the closed position: an improved support of the membrane 2 against the seat 4, with a more homogeneous distribution of the mechanical stresses exerted on the membrane, which limits the risks of damage to this membrane by tearing, slits or remanent deformation. All around its circular zone comprising the through-holes 8, and therefore in its peripheral zone, the seat 4 has an annular flat bearing surface 13 situated in a plane perpendicular to the axis A. The upper half-body 3a comprises support fins 14, which protrude radially into the recess 7, from the peripheral wall 15 of this recess 7. The upper half-body 3a further comprises other fins 16 located in its central region.
Lorsque le clapet 1 est assemblé, c'est-à-dire lorsque le demi-corps supérieur 3a et le demi-corps inférieur 3b sont réunis en emprisonnant entre eux le siège 4, les ailettes d'appui 14 du demi-corps supérieur 3a viennent en contact avec la surface plane annulaire d'appui 13 du siège 4, en réalisant une butée franche qui fixe la position relative du siège 4 et du demi-corps supérieur 3a. Simultanément, les autres ailettes 16 du demi-corps supérieur 3a prennent place autour du pivot central 12 et viennent en contact avec la face de la membrane 2 opposée au siège 4, en réalisant ainsi la précontrainte de cette membrane 2. La butée franche réalisée comme indiqué précédemment, combinée avec l'appui des ailettes 16 sur la région centrale de la membrane 2, garantit la précontrainte de ladite membrane 2, au sens d'une pression maîtrisée de celle-ci contre le siège 4 et en particulier sur le bord saillant 11 de ce siège 4. En pratique, ces moyens contribuent à maîtriser la cote axiale indiquée en H (de manière amplifiée) sur la figure 2. Comme le montre en détail la figure 3, un joint torique 17 d'étanchéité est interposé et comprimé entre les trois composants que sont le 10 demi-corps supérieur 3a, le demi-corps inférieur 3b et le siège 4. Le joint torique 17 prend appui simultanément : - contre la base 6 du demi-corps supérieur 3a, - contre une surface conique 18 formée à la périphérie du demi-corps inférieur 3b, et 15 - sous une collerette annulaire 19 formée à la périphérie du siège 4. Au cours du processus d'assemblage du clapet 1, avec déplacement axial du demi-corps inférieur 3b selon la flèche F, le joint torique 17 est déformé par la surface conique 18 du demi-corps inférieur 3b. Glissant alors suivant l'axe A, le joint torique 17 répartit l'effort de compression 20 dans le sens radial, c'est-à-dire vers la base 6 du demi-corps supérieur 3a, et dans le sens axial c'est-à-dire entre la surface conique 18 du demi-corps inférieur 3b et la collerette annulaire 19 du siège 4. L'étanchéité entre les trois composants est ainsi garantie, en même temps que le joint torique 17 sollicite le siège 4 en direction axiale, vers la position de butée franche. 25 La pente de la surface conique 18 est optimisée, de manière à maximiser la course du demi-corps inférieur 3b, tout en garantissant l'étanchéité interne du clapet par pression du joint torique 17 contre la collerette 19 du siège 4, ceci dans le but d'absorber les tolérances dimensionnelles liées aux composants et à l'opération d'assemblage. 30 Dans le cas d'un clapet 1 assemblé par soudure, le joint torique 17 d'étanchéité fait office de « barrière » vis-à-vis des particules indésirables de matière fondue, qui se dégageraient au cours de l'opération de soudure du demi-corps supérieur 3a sur le demi-corps inférieur 3b, en rendant inutiles toutes opérations de lavage ou de soufflage/aspiration visant à éliminer ces 35 particules.When the valve 1 is assembled, that is to say when the upper half-body 3a and the lower half-body 3b are joined by trapping between them the seat 4, the support fins 14 of the upper half-body 3a come into contact with the annular flat bearing surface 13 of the seat 4, producing a free stop which fixes the relative position of the seat 4 and the upper half-body 3a. Simultaneously, the other fins 16 of the upper half-body 3a take place around the central pivot 12 and come into contact with the face of the membrane 2 opposite to the seat 4, thus realizing the prestressing of this membrane 2. The frank stop realized as previously indicated, combined with the support of the fins 16 on the central region of the membrane 2, ensures the prestressing of said membrane 2, in the sense of a controlled pressure thereof against the seat 4 and in particular on the salient edge 11 of this seat 4. In practice, these means contribute to control the axial dimension indicated in H (amplified) in Figure 2. As shown in detail in Figure 3, an O-ring seal 17 is interposed and compressed between the three components which are the upper half-body 3a, the lower half-body 3b and the seat 4. The O-ring 17 bears simultaneously: - against the base 6 of the upper half-body 3a, - against a conical surface 18 formed at the periphery of the lower half-body 3b, and 15 - under an annular collar 19 formed at the periphery of the seat 4. During the assembly process of the valve 1, with axial displacement of the lower half-body 3b according to the arrow F, the O-ring 17 is deformed by the conical surface 18 of the lower half-body 3b. Then sliding along the axis A, the O-ring 17 distributes the compressive force 20 in the radial direction, that is to say towards the base 6 of the upper half-body 3a, and in the axial direction it is that is between the conical surface 18 of the lower half-body 3b and the annular collar 19 of the seat 4. The seal between the three components is thus guaranteed, at the same time as the O-ring 17 biases the seat 4 in the axial direction towards the stop position. The slope of the conical surface 18 is optimized, so as to maximize the stroke of the lower half-body 3b, while ensuring the internal seal of the valve by pressing the O-ring 17 against the flange 19 of the seat 4, this in the to absorb dimensional tolerances related to components and assembly operation. In the case of a welded valve 1, the sealing O-ring 17 acts as a "barrier" to unwanted melt particles, which would be released during the welding operation of the weld. upper half-body 3a on the lower half-body 3b, making unnecessary any washing or blowing / suction operations to remove these particles.
On notera que l'assemblage du demi-corps 3a sur le demi-corps 3b est aussi réalisable, par d'autres moyens, notamment par encliquetage comme indiqué en 20 sur la figure 2. Le clapet 1, précédemment décrit, est notamment applicable dans le domaine automobile, pour des circuits et canalisations parcourus par un fluide liquide ou gazeux : circuit d'assistance au freinage, canalisations d'air pur ou d'air chargé de vapeurs d'huile ou de carburant ou autre, canalisations de transfert de carburant, etc. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, 10 l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce clapet qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : 15 - en intégrant le siège au demi-corps inférieur du clapet, au lieu de réaliser ce siège comme une pièce indépendante, - en prévoyant sur le siège des orifices en nombre et disposition autres, - en réalisant l'assemblage des composants du clapet, quel qu'en 20 soit le nombre et la forme, par tout procédé ou technique, tel que système à « baïonnette », - en ayant recours à tous moyens équivalents de ceux décrits, et en particulier : - en remplaçant la surface circulaire d'appui du siège et les ailettes 25 d'appui du demi-coprs supérieur par toutes surfaces ou autres formes réalisant une butée franche, - en remplaçant le joint torique par tout organe élastiquement déformable et compressible, tel que rondelle élastique ou ressort, ou encore par une forme élastique directement moulée avec le demi-corps supérieur ou 30 inférieur ou avec le siège, - en utilisant le clapet non pas comme un clapet anti-retour, mais dans une fonction analogue telle que clapet de régulation de pression, clapet de maintien de dépression ou de vide, clapet de purge, clapet de mise à l'air, etc... du moment que la structure de ce clapet est conservée, 35 - en réalisant sur le même principe un clapet double ou un autre produit industriel plus ou moins complexe, par exemple un dispositif intégrant deux clapets anti-retours opposés et réalisant, dans son ensemble, une fonction de « commutateur » de flux de fluides.It will be noted that the assembly of the half-body 3a on the half-body 3b is also possible, by other means, in particular by snapping as indicated at 20 in FIG. 2. The valve 1, previously described, is particularly applicable in the automotive sector, for circuits and pipes traversed by a liquid or gaseous fluid: braking assistance circuit, pure air or air ducts charged with oil or fuel vapors or other, fuel transfer lines etc. As is obvious, and as is apparent from the foregoing, the invention is not limited to the sole embodiment of this valve which has been described above, by way of example; it embraces the contrary, all variants of implementation and application respecting the same principle. Thus, in particular, that one would not depart from the scope of the invention: - by integrating the seat to the lower half-body of the valve, instead of making this seat as an independent piece, - in providing on the seat a number of orifices and other arrangements, - by assembling the components of the valve, irrespective of the number and shape, by any method or technique, such as a "bayonet" system, - using any means equivalent to those described, and in particular: - by replacing the circular support surface of the seat and the support fins 25 of the upper half-body by any surfaces or other forms forming a stopper, - replacing the O-ring by any elastically deformable and compressible member, such as spring washer or spring, or by an elastic form directly molded with the upper or lower half-body or with the seat, using the non-return valve. not like a check valve, but in a similar function such as pressure control valve, vacuum or vacuum check valve, purge valve, vent valve, etc ... as long as the The structure of this valve is preserved, by performing on the same principle a double valve or other industrial product more or less complex, for example a device incorporating two opposed check valves and carrying out, as a whole, a function of switch "of fluid flow.
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