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"Dispositif à soupape pour éviter la rupture des conduites et de réservoirs à cause, de la congélation des liquides y contenus'%
La présente invention a pour object un dispositif de soupape pour éviter la rupture des conduites et de réservoirs a cause de la congélation des liquides.
Suivant une première forme de réalisation, l'invention est constituée par une soupape à membrane élastique destinée à maintenir fermé l'orifice de décharge du liquide lorsque sa température est supérieure à 0 et à l'ouvrir, pour permettre l'évacuation de l'excès de liquide dû à l'augmentation de volume, lorsque.l'abaissement de température provoque sa congélation ; la membrane élastique étant pressé contre le siège de l'orifice de décharge par
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un ressort réglable dont la. charge est à peine supérieure à la pression possédée par le liquide.
Suivant une autre forme de réalisation, plus particulièrement appropriée aux installations hydrauliques existantes dans les bâtiments civils, le dispositif à soupape au lieu d'être appliqué le long des conduites hydrauliques,peut être monté à la place d'un robinet ordinaire déjà existant et alors il peut fonctionner comme un robinet d'érogation du liquide lorsqu'on désire éviter la rupture des conduites par congélation du liquide.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, quelques formes de construction du dispositif à soupape suivant l'invention.
La. fig. 1 est une section axiale du dispositif à soupape du type applicable le long des conduites hydrauliques.
La fig. 2 représente en section analogue le dispositif fonctionnant aussi comme robinet.
La fige 3 est une variante de la fig. 2.
Selon la. fig. 1 , le dispositif est constitué par un raccord à T 1, dont les deux branches coaxiales l'et 1" sont vissées aux troncons de tuyau l'et 1" contenant le liquide sous pression. Le raccord 1 est pourvu au centre d'un prolongement 3 s'élevant perpendiculairement aux branches l'et 1", lequel présente un orifice 4 débouchant dans l'atmosphère et entouré d'une chambre 5 pour consentir le libre passage du liquide.
Ce prolongement présente à une extrémité un siège circulaire 6 sur lequel repose une membrane de caoutchouc 7 maintenue périphériquement contre le bord 8 d'une bague filetée 9 se vissant sur une saillie centrale 10 du raccord
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1. La bague 9 est creuse et présente un filetage intérieur dans lequel se visse un'bouohon 11 pourvu d'une cavité 12 dans laquelle prend place et contraste l'un des bouts d'un ressort hélicoidal 13, tandis que le bout opposépresse la membrane 7. Entre le ressort 13 et la membrane de caoutchouc est interposé un disque métallique 14 pour éviter que le ressort endommage la membrane.
.Si, par exemple, le liquide contenu dans la conduite 2, 2' a une pression déterminée, l'étalonnage du dispositif se fera en vissant le bouchon 11 au moyen de la tête carrée 15 jusqu'à ce que le liquide ne sorte plus de l'orifice 4.
Ce but est atteint aussitôt la charge du ressort 13 surpasse à, peine la pression existant dans la conduite de manière que la membrane 7 ferme le siège 6 de l'orifice 4.
Quand, par l'abaissement de'température, le liquide se transforme en glace, son volume augmente et la membrane 7, s'éloignant de son siège 6, comprimera le,ressort 13 laissant passer l'excès de liquide dû à la différence de volume existant entre le liquide et la glace.
, Tout en conseillant d'installer le dispositif le long de la conduite et préférablement dans un endroit ne pas exposé à la gelée,'il est évident qu'étant les liquides incompressibles, l'augmentation de volume et, par conséquent, de pression du liquide se transformant en corps solide, sera ressentie par la soupape'dans n'importe quel endroit elle se trouve installée.
Il faut remarquer que le ressort, ne venant pas en contact avec le liquide, garde toujours ses caractéristiques même durant sa congélation, tandis qu'il sera opportun que la membrane élastique soit constituée de caoutchouc vulcanisé, puisqu'il est connu que le caoutchouc vulcanisé
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n'endurcit plus par refroidissement mêmeà plusieurs dégrés au-dessous de zéro et il conserve son élasticité.
Mais comme les dispositifs de ce type s'ils peuvent être appliqués avantageusement aux conduites souterraines ou aux tuyautages d'installations spéciales ou bien encore à des récipients de grandes dimensions, ils ne sont pas d'un montage facile quand on veut les appliquer aux installations hydrauliques existant dans les bâtiments .urbains surtout s'il s'agit de logis avec, par exemple, des installations de chauffage indépendantes, puisqu'il est toujours nécessaire d'avoir recours à l'oeuvre d'un ferblantier pour le démontage d'un tronçon de conduite ou pour l'application du dispositif à soupape dans un endroit approprié, ce qui exige en tout cas des manipulations à l'installation hydraulique.
Le dispositif à soupape, selon une autre forme de réalisation illustrée dans la fig. 2, peut être appliqué en substitution d'un robinet ordinaire existant à n'importe quel point de la, conduitepour le remplacer dans ces fonctions et fonctiona.nnant lui-même comme soupape de sûreté.
Le dispositif de la fig. 2 est constitué par un corps 16 à visser en 17 en substitution d'un robinet existant. Le corps 16, qui s'étend horizontalement, présente un appendice vertical 18 pourvu d'un trou de distribution 19 du liquide ainsi que d'un élargissement cylindrique 20 dont la sommité est pourvue de filetage 21. Dans l'intérieur de l'élargissement cylindrique 20, dont la sommité est pourvue de filetage 21, s'élève verticalement un appendice 22 avec un trou central formant un prolongement du trou de distribution 19, de manière que entre cet appendice 22 et l'élargissement cylindrique 20 résulte une chambre annulaire
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23 communiquant avec la conduite d'arrivée du liquide au moyen du corps 16 et avec l'orifice de distribution 19.
Une membrane de caoutchouc 24 ferme l'orifice supérieur de l'appendice 22 de manière à intercepter la distribution du liquide, et s'appuie périphériquement sur son siège constitué par une saillie 25 de l'élargissement cylindrique 20 en proximité du filetage 21.
Dans la partie supérieure de l'élargissement cylindrique 20 est vissé un manchon 26 qui bloque la membrane élastique 24 contre la saillie 25 et évite des fuites de liquide. Le manchon 26 a la forme d'un cylindre creux et est fileté pour pouvoir recevoir une bague 27 avec contre-bague de'blocage 28 pourvue d'un trou fileté destiné à recevoir la tige 29 de commande présentant inférieurement le plateau 30 s'appuyant sur le disque métallique 31, placé entre le plateau 30 et la membrane 24, tandis qu'il se termine supérieurement par une tête carrée dans laquelle s'engage doucement le volant de commande 32. Un ressort 33 est disposé entre le disque 31 et la bague 27.
Pour faire fonctionner le dispositif comme un robinet on annule la charge du ressort 33, portant sur la membrane 24, en dévissant la bague 27 après démontage du volant 32, jusqu'à la rendre entièrement libre, et on laissera, entre l'extrémité supérieure du ressort 33 et l'extrémité inférieure de contraste de la bague 27, un jeu oorrspondant à la levée de la membrane et ceci pour éviter que, lorsqu'on ouvre le robinet, la pression de l'eau existante dans la conduite puisse vaincre la charge du ressort 33.
Pour faire fonctionner le dispositif comme soupape de sûreté, on dévissera'la tige 29 de manière qu'elle ne
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s'appuie pas sur la soupape à membrane 24 et on vissera la bague 27 en chargeant le ressort 33 jusqu'à ce que.le liquide ne sorte plus de l'orifice 19. Ainsi, les pressions se seront équilibrées et le dispositif sera prêt à entrer en action dès que le liquide augmentera de volume à cause de sa congélation.
Dans la variante de la fig. 3 ont été éliminés les organes de commande pour faire fonctionner le dispositif comme robinet ou comme soupape de sûreté, rendant ainsi l'opération automatique. En effet, ce dispositif est pareil à un robinet ordinaire et il consiste en un corps 34 avec des chambres 35, 36, respectivement d'arrivée et de distribution du liquide, communiquant entr'elles moyennant un orifice 37 qui peut être fermé par une soupape 38 en cuir, caoutchouc ou fibre.
La soupape 38 est fixée à la base d'une tige cylindrique creuse 37 dans laquelle peut glisser une tige pleine 38 pourvue d'une gorge annulaire 39 d'assez grande hauteur et dans laquelle s'engage un arrêt 40 solidaire avec la. tige creuse 37, de manière que l'ensemble réalise une union mécanique avec jeu axial limité et indépendant de la manoeuvre de la tige principale de commande 41.
La. tige pleine 38 est solidaire avec un plateau 42 et, entre ce plateau et l'élargissement cylindrique 43 de la tige creuse 37, dans laquelle siège la soupape 38, est inséré un fort ressort de compression 44. Le plateau 42 est à son tour rendu solidaire avec la tige de commande 41 par une partie filetée 45, et il se visse dans le couvercle 46 du dispositif. Au-dessous de la partie 45 la tige 41 est creuse et présente'un filetage intérieur dans lequel se visse une tige 47 portée par le plateau 42 et assurant
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l'union de ce plateau avec la tige 41.
Pour faire fonctionner le dispositif comme robinet ordinaire, il est suffisant de manoeuvrer la tige 41 au moyen du volant 48 et dans ce cas la soupape 38 subira seulement un mouvement de translation, mais non pas de rotation. Si l'on veut par contre faire fonctionner le dispositif comme soupape de sûreté, on dévissera la tige 41 jusqu'à ce qu'il ne sorte plus de liquide de l'orifice distributeur 36 de manière à équilibrer la pression de l'eau avec celle du ressert. Au cas d'une augmentation de pression due à la dilatation du liquide lorsqu'il se transforme en glace, le ressort 44 se comprimera et la soupape 38 sera soulevée, laissant passer, à travers l'orifice 37, l'excès de liquide.
Le dispositif décrit selon cette variante offre donc l'avantage d'être automatique, et les organes disposés entre la soupape et la tige de commande peuvent, par de petites manipulations, être insérés dans les robinets déjà existants en substitution des soupapes existantes.