Brevet FR2117959A1 — publié le 19720728

, 2117959 La présente invention concerne la fabrication de corps de soupapes ou d!autres organes de distribution de fluides portant un revêtement intérieur. Le but de l'invention est de créer un procédé approprié pour une telle fabrication. Selon l'invention, un précédé pour la fabrication d:un corps de 5 soupape portant un revêtement à l'intérieur comprend : l'insertion dans un moule, ayant une surface complémentaire à la surface finie requise du revêtement du corps, d'unegarniture dont la surface a une forme simplifiée;, de manière qu'il subsiste des cavités entre la surface du moule et la garniture3 l'introduction d'une matière fluide durcissable dans le moule sous une pression suffisante pour déformer la 10 garniture et pour l'appliquer intimement contre ladite surface du moule, et le durcissement de la matière, de sorte que la forme requise de la surface du revêtement formé par la garniture soit conservé après le démoulage du corps. L'invention concerne également un corps de soupape fabriqué selon le procédé défini ci-dessus, ainsi qu'une soupape ou un autre organe de distribu-15 tion de fluide comprenant un tel corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivres donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe illustrant l'une des phases de la 20 fabrication d'un corps de soupape d'après un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des coupes orthogonales d'une soupape finie comprenant un corps fabriqué selon le procédé illustré sur la figure 1 ; et - les figures 4 et 5 sont des coupes partielles d'autres formes de 25 soupapes pouvant être fabriquées conformément à l'invention. La première phases voir la figure 1, de la fabrication de la soupape est le moulage de la garniture constituant le revêtement qui, dans l'exemple décrit, est composée de trois parties en polytétrafluoréthylène, à savoir" d'une garniture 10 de la partie principale du corps et deux garnitures 11 et 12 pour 30 les manchons de la soupape. Les formes de ces parties de la garniture sont relativement simples comparativement à la forme finie requise du revêtement du corps de soupape. Dans cet exemple particulier, la forme finale de la partie 10 de la garniture doit définir un siège de soupape 13 (voir la figure 2) et des méplats 14 et 15 (voir la figure 3) entourant les ouvertures à travers lesquelles doit 35 passer l'axe 16 de la soupape et devant avoir un écartement correspondant à une cote précise. Après sa fabrication par moulage, la partie 10 de la garniture se présente comme un simple corps cylindrique désigné par lOsi, portant des rebords annulaires lOJa à ses extrémités opposées et desinrples tubulures 10£. 71 44115 2 2117959 Chacune des garnit-jres de manchon 11 et 12 comprend une partie llji ou 12^ de plus faible diamètre à l'une des extrémités, destinée à être emboîtée dans l'une des tubulures lOc^ Chacune des parties lia, 12a. présente une série de gorges annulaires dans sa surface extérieure. 5 Les parties de garniture 10, 11 et 12 sont assemblées avec la tige 16 dans un moule 17 qui est composé de deux parties 18, 19 dont le plan de division contient l'axe de la tige 16. La partie 18 du moule comprend un noyau mobile 20 qui définit le profil interne du siège 13 et une partie des méplats 14, 15. La partie 19 du moule comprend un noyau fixe 21. Une cavité annulaire 22 est 10 donc formée entre le noyau 20 et la partie 10 de la garniture. Différentes autres cavités existent en outre entre la partie 10 de la garniture et le moule 17, qui sont le résultat du manque de précision ou de définition découlant des procédés isostatiques connus pour le moulage de polytétrafluoréthylène. D'autres cavités sont formées entre les douilles 10£ et les parties 15 lia, 12a portant les gorges, ainsi qu'entre les garnitures de manchon 11, 12 et les parties 16a, 16b pourvues de gorges à l'extérieur de la tige 16. Le moule 17 est utilisé, par exemple, dans une presse à mouler par transfert, et une résine synthétique, de préférence une résine thermodurcissable, est introduite sous pression dans la partie 19 du moule à travers les orifices 20 23, 24. La pression provoque la déformation des parties 10, 11 et 12 de la garniture dans les cavités mentionnées ci-dessus, de sorte que la surface exposée de la garniture épouse exactement la forme de la surface du moule. De plus, les tubulures 10£ sont comprimées, déformées et reliées solidement aux parties lia, 12^ des garnitures de manchon 11, 12, et ces dernières sont également déformées 25 et reliées solidement aux parties 16a et 16b de la tige 16. Après le durcissement de la pièce moulée et après son enlèvement du moule 17, la forme et les dimensions du revêtement sont maintenues par le support que lui procure le corps moulé 25 de sorte qu'on obtient un revêtement ayant la précision ou la définition désirée, et ce grâce à un procédé qui ne 30 nécessite pas l'usinage précis des garnitures moulées en polytétrafluoréthylène. Bien que les figures 2 et 3 représentent,à titre d'exemple, une vanne à papillon, il va de soi que le procédé décrit ci-dessus permet la fabrication de n'importe quel type de corps de soupape ou d'un autre organe de distribution portant un revêtement à l'intérieur. La tige 16 est à la fois retenue et étanchée par la 35 déformation des garnitures de manchon 12, 12 dans les parties 16a, 16Jî portant les gorges. Un disque de soupape 26 comprenant une partie de fixation 27 est monté de manière appropriée quelconque sur la tige, les extrémités de la partie de fixation étant appliquées contre les méplats 14, 15. 71 kkll5 j 2117959 La figure 4 représente un exemple de mise en. oeuvre dans lequel la forme du siège est légèrement différente de celle représentée sur la figure 2. mais le procédé employé pour la fabrication du corps est essentiellement le même. La partie principale 110 de la garniture moulée a initialement une forme 5 conique. Cette soupape diffère principalement de celle représentée sur les figures 2 et 3 par la réalisation de la garniture du manchon 111 (et de l'autre garniture de manchon, ayant une forme correspondante). Dans cet exemple, il n'y a pas de gorge dans la tige 116 ni dans la partie 111a à diamètre réduit de la partie 111. La tige 116 peut par conséquent être remplacée., lors de l'assemblage 10 dans le moule, par des noyaux transversaux. Un noyau mobile pour le siège n'est pas nécessaire étant donné que le plan de division des noyaixsur les deux parties du moule peut passer par la ligne 128. Dans le corps 125.entourant la garniture de manchon 111, est cependant formé, par l'utilisation d'un noyau approprié, un élargissement à fond 15 plat 129 qui est fileté à l'intérieur et qui reçoit un écrou de presse-étoupe 130. Un joint d'étanchéité 131 placé sur le fond de cet orifice est comprimé par 1'écrou et est appliqué de façon étanche contre la garniture 111, elle-même déformée par cette pression et appliquée localement contre la tige. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, l'opération de moulage 20 est effectuée, comme dans l'exemple des figures 1 à 3, avec la tige 216 mise en place dans le moule. Cette tige présente une gorge unique 216a dans la zone entourée par la partie principale 210 de la garniture. De façon analogue, une gorge unique est formée dans la partie 212_a à diamètre réduit de la garniture de manchon 212. L'effet est à peu près le même que celui obtenu dans l'exemple 25 des figures 1 à 3. Il va de soi que d'autres matières de revêtement que le polytétrafluoréthylène peuvent être utilisées. Toutefois, les résines d'hydrocarbure fluoré conviennent particulièrement étant donné que le façonnage de ces matières aux tolérances serrées ne présente pas des grandes difficultés. 30 L'invention permet non seulement le façonnage précis de ces matières, mais elle leur confère également la même stabilité dimensionnelle que celle de la matière dont est moulé le corps. 71 44115 4 2117959 REVENDICATIONS 1. Procédé po-ur la fabrication d'un corps de soupape ou d'un 5 autre organe de distribution portant un revêtement à l'intérieur, caractérisé en ce qu'il comprend l'insertion dans un moule, ayant une surface complémentaire à la surface finie requise du revêtement du corps,d'une garniture dont la surface a une forme simplifiée, de manière qu'il subsiste des cavités entre la surface du moale et la garniture, l'introduction d'une matière fluide durcissable dans 10 le moule sous une pression suffisante pour déformer la garniture et pour l'appliquer intimement contre ladite surface du moule, et le durcissement de la matière, de sorte que la forme requise de la surface du revêtement formé par la garniture soit conservé après le démoulage du corps. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 15 garniture ayant ladite forme simplifiée est fabriquée à partir d'une résine d'hydrocarbure fluoré. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résine est du polytétrafluoréthylène, et en ce que ladite forme simplifiée est obtenue par moulage isostatique. 20 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture est composée de plusieurs parties séparées qui chevauchent partiellement. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites parties comprennent une partie de garniture principale et deux garnitures de 25 manchon qui sont destinées à entourer une tige ou axe d'une soupape. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie principale de la garniture est formée avec deux tubulures destinées à recevoir des parties extrêmes des garnitures de manchon. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites 30 parties extrêmes présentent chacune une ou plusieurs gorges extérieures, de manière que l'introduction de la matière fluide durcissable dans le moule provoque la déformation de parties chevauchantes desdites tubulures dans la ou les gorges, provoquant ainsi la liaison solide des tubulures aux parties extrêmes des garnitures de manchon. 35 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, carac térisé en ce que la tige ou l'axe de la soupape est assemblé avec les parties de garniture avant 1'introduction de la matière fluide durcissable. 71 1*1*115 5 2117959 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tige ou l'axe présente au moins une gorge extérieure située dans l'un des parties de la garniture, de sorte que ladite partie de la garniture est déformée dans ladite gorge de la tige lors de l'introduction de la matière 5 fluide durcissable, assurant ainsi une fixation solide. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tige présente deux groupes de gorges, l'un pour chacun des deux garnitures de manchon. 11. Cors de soupape ou d'autre organe de distribution de fluide, 10 caractérisé en ce qu'il est fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 12. Soupape ou autre organe de distribution de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un corps selon la revendication 11, une tige ou axe supporté en rotation par la garniture, et un élément d'obturation disposé sur ladite tige 15 et destiné à être appliqué contre une surface formant siège qui est définie par ladite garniture.