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CLAPET DE TUYAUTERIE.
L'invention décrite ci-dessous a pour objet un clapet pour tuyau- terie particulièrement applicable comme clapet d'aspiration ou de refoulement pour les installations de pompe ou de compresseurs.
De tels clapets ne doivent pas pouvoir se coincer sous l'effet des corps étrangers ou du colmatage dû à certains fluides (eaux sablonneuses, calcaires ...): ils doivent être légers pour ne pas provoquer de pertes de charge de fluide; ils doivent être parfaitement étanches en position de fer- meture, entre certaines limites de pression.
Le clapet suivant l'invention répond à ces conditions.
Il est caractérisé par le fait qu'il comporte une cage formant cré- pine dans laquelle se déplace la pièce mobile du clapet qui est guidée dans cette cage.
Suivant la forme de réalisation préférée, le clapet est constitué par un simple disque léger et sa cage à un diamètre et une hauteur tels que ce disque peut s'y déplacer très librement sans pouvoir se coincer ni culbu- ter.
D'autres caractéristiques secondaires de l'invention seront indi- quées dans ce qui suit.
A titre d'exemples sont décrites ci-dessous et représentées au des- sin annexé deux formes de réalisation d'un clapet de pied de conduite d'aspi- ration d'une installation de distribution d'eau à pompe centrifuge ainsi que de plusieurs variantes de divers détails de ce clapet.
- La fig. 1 représente en coupe élévation axiale l'ensemble du clapet.
- Les figs. 2 et 2' représentent, vue en plan, la cage crépine mon- tée sur le clapet du côté de l'aspiration, et la crépine habituelle- placée en bout de conduite.
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- La fig. 3 représente schématiquement l'ensemble de l'installation de distribution d'eau.
- Les figs. 4 -5, 4'-5', et 6-7 représentent respectivement trois variantes d'un dispositif.d'étanchéité, chacune dans deux position différentes.
- La fig. 8 est une coupe-élévation axiale d'une deuxième forme de réalisation de l'invention.
- Les figs. 9 et 10 représentent respectivement en coupe élévation et en plan la crépine utilisée en fig. 8.
Comme représenté en fig. 1, le clapet comporte un carter en forme de cloche 1, muni à son sommet d'une ouverture 2 et d'une.bride 3 de raccorde- ment à la tuyauterie d'aspiration de la pompe. La base de la cloche 1 compor- te également une bride 4 avec laquelle est assemblé,au moyen de boulons et d'é- crous 5,6 un plateau circulaire 7 présentant une ouverture contrale 8 sur le bord de laquelle est ménàgé le siège 9 d'un clapet constitué par un disque lé- ger et de faible épaisseur 10. Ce disque se déplace très librement dans une¯ cage-crépine cylindrique 11-montée à l'intérieur du carter 1. Cette cage a.; un diamètre et une hauteur-,tels que le.clapet ne peut ni se coincer, ni culbu- ter.
Elle protège le clapet contre les corps étrangers (rouille, filasse, cé- ruse, vis, écrous, ...) provenant de la tuyauterie au-dessus du clapet. Cet- te crépine (fig. 2) est de préférence constituée par des fils métalliques dis- tincts 12 formant une cage d'écureuil 10 et dont les extrémités supérieures 13 sont repliées vers l'intérieur et serties dans une pièce circulaire 14 for- mant en même temps butée pour le disque 10, tandis que leurs extrémités infé- rieures 15 sont coudées vers l'extérieur et serrées entre le plateau 7 et la bride 4 de la cloche qui présente à cet effet une gorge circulaire 16.
Au dessous de l'enveloppe 1 du clapet est montée une deuxième cré- pine 17 destinée à protéger le clapet contre les corps étrangers pouvant se trouver dans l'eau aspirée. Cette deuxième crépine 17 est de préférence réa- lisée, comme la crépine 11, au moyen de fils métalliques pliés, sertis d'une part dans une pièce circulaire à gorge 18 et serrés d'autre part entre le pla- teau 7 et un anneau plat 19 par les boulons d'assemblages susmentionnés 5., 6.
Par exemple, comme représenté en plan dans la fig. 2', cette crépine inférieu- re 17 pourra être réalisée à l'aide d'un fil métallique continu 20 coudé en S ou épingles doubles juxtaposées 20', 20"" et plié de façon à former une partie centrale cylindrique et deux rebords plans, l'un extérieur serré entre le plateau 7 et l'anneau 19, l'autre intérieur serti sur la pièce à gorge 18 La réalisation des crépines en fil métallique présente le très grand avantage de permettre, lors de la fabrication, une adaptation très aisée des intersti- ces entre les fils à la grosseur des corps étrangers prévisibles dans chaque application particulière de façon à obtenir une portection sûre.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, un clapet de retenue doit être en mesure d'assurer une étanchéité parfaite, et cela quelle que soit la valeur de la pression qui s'exerce sur lui au moment de l'arrêt de la pompe.
Ce clapet=¯1 est généralement monté comme représenté en fig. 3 dans la nappe d'aspiration-de l'installation, à un profondeur h (qui ne peut dépasser 7 à 8 m) au dessous de la pompe 21 alimentant soit un bac 22 disposé à une hauteur H au dessus du clapet 1, soit un réservoir à pression d'air 23 d'où partent les canalisations de la distribution d'eau.
Au moment où l'on remplit d'eau la tuyauterie d'aspiration pour amorcer la pompe 21, la pression qui s'exerce sur le clapet correspond à une colonne d'eau de hauteur h ; lorsquela pompe fonctionne en alimentant le bac 22, cette pression, à l'arrêt de la pompe, cor- respond à la hauteur H généralement très supérieure à h ; lorsque la pompe ali- mente un réservoir à pression d'air, la pression subie par le clapet peut être encore beaucoup plus élevée, suivant la pression du réservoir. Pour citer des chiffres d'ordre pratique, cette pression peut varier, selon le cas, d'une cen- taine de grammes à plusieurs kilogrammes par cm2. Afin de rendre le clapet parfaitement étanche pour toute cette gamme de pressions possibles, l'invention prévoit la disposition soit sur le plateau 9, portant le siège du clapet (fig.
4-5 et 4'-5'), soit sur le disque 10 formant clapet (fig. 6, 7) d'une garnitu- re d'étanchéité en matière élastiquement déformable constituée par une bague large et épaisse 24 munie d'une collerette déformable 25 taillée en biseau;
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cette collerette s'aplatit plus ou moins suivant la valeur de la pression subie par le clapet, en assurant dans toutes ses positions un contact élastique don- nant lieu à une très bonne étanchéité. Par exemple, dans les figs. 4, 4' et 6 relatives à une pression faible, la collerette 25 est à peine déformée au voisinage de son bord affiné, tandis qu'en fige 5, 5' et 7, correspondant à une forte pression cette collerette est très aplatie et vient presque en con- tact avec le corps de la bague 24.
On remarquera que plus la pression est élevée , plus la surface de contact avec la collerette 25 et le clapet ou le siège du clapet est importante de sorte que l'étanchéité augmente avec la pression.
L'invention permet ainsi d'éviter l'emploi de clapets métalliques rodés sur un siège métallique qui ne présentent pas une étanchéité suffisante ou de clapets fortement lestés munis d'un siège en matière élastique et don- nant lieu à des pertes de charge sensibles.
Suivant une autre forme de réalisation représentée en fig. 8 le bord supérieur du siège en caoutchouc ne dépasse que légèrement le bord su- périeur d'une collerette métallique bordant l'ouverture d'aspiration de ma- nière que le clapet vienne porter sur cette partie métallique dès que la pression atteint une certaine valeur.
En outre, le clapet a de préférence, une forme tronconique l'empê- 'chant de se coincer dans la cage formant crépine-guide.
La-crépine à clapet représentée en fige 8 est constituée par un corps de crépine en deux pièces embouties 31 et 32. La pièce supérieure 31 destinée à être raccordée à la tuyauterie, présente, dans sa partie moyenne 33 une forme en six pans, tandis que, dans sa'partie supérieure cylindrique 34, est fixée, de toute manière appropriée, et notamment par soudure à l'étain ou par soudo-brasure une bague de raccordement taraudée 35 qui peut être avan- tageusement réalisée en tôle roulée. Dans la partie annulaire inférieure de la pièce 31 s'emboite une pièce 32 en forme de cuvette, l'assemblage de ces deux éléments étant obtenu comme indiqué précédemment.
Le fond de la cuvette 32, présente une ouverture 36, limitée ou bordée par une collerette 37, et il sup- porte une cage 38, formant crépine, constituée par une pièce cylindrique embou- tie (fig. 9 et 10) présentant latéralement des ouvertures 39 et une collerette de bas 40 soudée sur le fond de la cuvette 32 notamment en trois pointso
Dans l'intervalle annulaire, ménagé entre la collerette 37 et la base de la cage 38, est logé un jonc en caoutchouc 41 servant de siège à un clapet 42. Ce clapet 42 guidé dans la cage 38, .est de forme tronconique ce qui lui permet de prendre toutes les positions mêmes inclinées, sans risques de coincement.
Cette cage 38 se termine, à sa partie supérieure (fig. 9), par un certain nombre de languettes 44, 44', 44" ...etc... qui sont rabattues dans le plan horizontal (fig. 8 et 10) après introduction du siège 41 et du clapet 42 afin d'empêcher ce dernier de sortir de la cage pendant le fonction- nement.
La partie inférieure de l'appareil est pourvue d'une deuxième cré- pine 48, constituée par une boîte cylindrique de préférence réalisée par em- boutissage et pourvue de perforations 49.
Cette crépine 48 est fixée de toute manière convenable sur le corps de crépine 31-32 soit par soudure, soit élastiquement.
On remarquera que le siège en caoutchouc 41 présente un bord supé- rieur légèrement en biseau et il est maintenu en position par un épaulement intérieur 51 de la cage 38. Le siège 41 pourrait être immobilisé en position de tout autre manière sans sortir du cadre de l'invention.
Le montage des différents éléments du dispositif est effectué, dans une forme de réalisàtion avantageuse, de la façon suivante
La crépine-guide 38, est fixée initialement sur le fond de la cu- vette 32 par trois points de soudure, les languettes 44 étant dans la position illustrée par la figure 9.
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La crépine inférieure 48 peut également être fixée sur la cuvette 32 par quelques points de soudure périphériques.
On engage ensuite la bague 35 dans la partie cylindrique 34 de la pièce 31 après avoir retourné cette dernière et on place,.en 52, un jonc de soudure. On introduit ensuite l'ensemble précédemment constitué par les piè- ces 32 - 38 - 48 dans la pièce 31 après mise en place en 53, d'un deuxième jonc de soudure,et on chauffe le tout à une température suffisante pour assurer la soudure, d'une part de la bague filetée 35 dans la nièce 31, et d'autre part, de la cuvette 32 sur cette pièce.31. Dans une variante, la crépine in- férieure 48 pourrait être fixée sur la cuvette 32 ou la pièce 31 par le cordon de soudure 53.
On introduit ensuite la bague en caoutchouc 41 servant de siège, on monte le clapet 42 et on rabat finalement les languettes 44 pour emprison- ner le clapet dans sa crépine-guide 38.
On remarquera que le bord supérieur du siège 41 de caoutchouc ne dépasse que légèrement le bord supérieur de la collerette 37 de sorte que le clapet 42 vient s'appliquer sur la partie métallique correspondante de cette collerette 37.dès que la pression atteint une certaine valeur.
Les différents éléments peuvent être réalisés en toutes matières appropriées mais il parait avantageux d'employer le laiton, le clapet pouvant être en verre.
Pour le démonage duclapet et du siège en caoutchouc, il suffit de relever les languettes 44, 44' 44" etc...
REVENDICATIONS.
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative :
1. - Clapet pour tuyauterie, particulièrement clapet d'aspira- tion ou de refoulement pour installation de pompe ou de compresseur, carac- térisé par le fait qu'il comporte une cage formant crépine dans laquelle se déplace la pièce mobile du clapet qui est guidée dans cette cage.
2. - Clapet suivant 1, caractérisé par le fait qu'il est cons- titué par un simple disque léger et que sa cage a un diamètre et une hau- teur tels que ce disque peut s'y déplacer librement sans pouvoir se coin- cer ni culbuter.
3. - Clapet suivant 1 et 2, caractérisé par le fait que le dis- que a son bord conique.
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