Brevet FR2133488A1 — publié le 19721201

L'invention concerne une vanne, du type papillon, offrant une bonne étanchéité et une bonne résistance à l'action de produits corrosifs. Elle vise, plus particulièrement, une vanne de ce type, réalisable aisément et relativement peu onéreuse. On sait que les divers moyens proposés, jusqu'alors, pour assurer une bonne étanchéité aux vannes équipées de papillon de fermeture sont, enéralement, complexes et ccvduisent, toujours par conséquent, à des réalisations onéreuses. De plus, les moyens proposés contre les effets de liquides corrosifs sur des éléments de telles vannes (enduction de matière synthétique, émaillage par exemple) sont dispendieux, fragiles et mal adaptés à l'application de moyens classiques d'étanchéité d'un papillon de vanne, en position de fermeture. Lrinvention se propose de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet une vanne du type mentionné plus haut, compor tant . un corps en forme de douille munie divin arbre présentant une dis position diamétrale dans ladite douille, . un papillon monté sur cet arbre et adapté à l'obturation de la douille, - des moyens d'étanchéité du papillon en position de fermeture et des moyens classiques de raccordement de la douille à des tuyaux ou récipients. Elle a pour but de proposer, d'une part, une vanne à papillon étanche, présentant une bonne résistance à l'action de produits corrosifs, d'autre part, une vanne peu onéreuse, réalisable par un petit nombre d'opérations simples de montage de quelques éléments résultant d'application de processus de fabrication en grande série industrielle. Selon l'invention, la face interne de la douille est garnie d'une couche de matière insensible à des produits corrosifs, suffisamment épaisse et souple pour cssurel-, par déformation élastique, I 'étanchéité de fermeture du papillon ; ce dernier étant piotégé contre des effets de corrosion. Une telle couche s'étend, au moins, sur toute la partie de la douille qui peut etre en contact permanent avec un produit corrosif, quelle que soit la position, d'ouverture ou de fermeture, du papillon ; cette couche assurant, ainsi, la protection de cette douille. De préférence, la couche ae matière épaisse et souple se présente sous la forme d'un élément tubulaire! tel qu un manchon muni de trous de pua sa ge de l'arbre du papillon ; la douille présentant un logement de montage dudit manchon. Dans un mode de réalisation préférée, le manchon présente, ur l'une de ses extremités, une collerette ; le bord de la partie extreme opposée à cette dernière se présentant sous la forme d'une tranche annulaire destinée à venir buter sur une face annulaire d'épaulement prévue sur la face interne de la douille. Le bord de la partie extrême opposée à la collerette peut être, avan tageusement, engagée dans un logement annulaire d'une bague afin d'assurer une bonne position de I'extrêmité du manchon par rapport à la face interne de la douille. On conçoit que ce manchon pourra présenter une longueur un peu plus grande que celle de la partie de la douille qui s'étend à partir de la face d'épaulement pour pouvoir être déformé, élastiquement, par compression axiale entre cette face et les bords de l'orifice d'un autre élément (tuyau ou citerne) sur laquelle la vanne peut être montée. Un tel montage entraine un contact intime des faces de la douille et du manchon ce qui assure la protection de la douille. En outre, les trous de passage de l'arbre du papillon dans le manchon peuvent présenter une section plus petite que celle de l'arbre de papillon pour garantir la protection de cet arbre. Enfin, la douille d'une telle vanne est avantageusement constituée d'une matière plastique thermo-durcissable, parfaitement résistante à des produits très agressifs et susceptibie d'être moulée. On conçoit qu'un tel corps de vanne pourra comporter des éléments classiques de montage, du type écrouS pour la fixation de l'arbre du papillon et du type bague pour l'adaptation d'un tuyau d'utilisation; ne 'els éléments de montage pouvant être d'un type usuel et insérés dans la matière plastique, lors de l'opération de moulage. Ce processus de réalisation est bien adapté à la producticn industrielle d'un petit nombre de composants qui peuvent être facilement assemblés pour procurer une vanne peu onéreuse. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux dessins annexés qui en représentent, uniquement à titre d'exemple, un mode de réalisation préférée. Sur ces dessins, - la figure 1 représente, en perspective, une vanne à papillon conforme à l'invention. - la figure 2 représente, en coupe longitudinale et axiale, la vanne de la figure 1. - la figure 3 représente, en coupe axiale perpendiculaire à celle de la figure 2, la partie médiane de la vanne de la figure 1. - la figure 4 représente à une échelle plus grande, une partie du papillon de la vanne de la figure 1. Sur la figure 1, on peut voir un élément en forme de cylindre circulaire 1 ; I'une des extrêmités de cet élément 1 étant solidaire d'une plaque épaisse 2 qui se présente sous la forme générale d'un rectangle muni de quatre trous 2a et qui est disposé perpendiculairement à l'axe XX' du cylindre 1. Deux bossages 3a, 3b, diamétralement opposés par rapport à l'axe XX' précité, sont solidaires de l'élément 1 et de la plaque 2 ; le bossage 3a étant équipé-d'un arbre 4 décrit plus loin. Enfin, l'extrêmité opposée à la plaque 2, de l'élément 1 est munie coaxialement d'un élément 5 de raccordement classique à un tuyau muni d'un élément complémentaire (non représenté); ces éléments de raccordement étant du type communément nommé "raccord pompier". Sur la figure 2, on retrouve ces éléments. L'élément 1 comporte un alésage coaxial au raccord 5 et se présente, ainsi, sous la forme générale d'une douille. Une bague 6, coaxiale à cette douille, est insérée dans la partie extrême de cette dernière, opposée à la plaque 1 et comporte un "taraudage" pour un montage usuel, grâce à un bout fileté, du raccord 5. De plus, un élément 7 comportant un trou circulaire, disposé radialement par rapport à l'axe XX' de la douille 1 est inséré, en partie, dans le bossage 3a ; cet élément 7 constituant un coussinet de tourillonnement pour la partie supérieure de l'arbre 4 qui est engagée dans ce coussinet. La partie externe du coussinet 7 présente un filetage pour un "écrou à chapeau" 8 qui assure, d'une façon classique, la retenue de l'arbre 4 grace à une collerette 4a prévue sur cet arbre. La partie de l'arbre 4 engagée dans ce coussinet 7 présente une gorge annulaire 4g dans laquelle est monté un joint torique d'étanchéité. Enfin, le bossage 36 comporte un trou borgne qui s'étend radialement dans le prolongement axial du trou du coussinet 7 ; le bout 4b de l'arbre 4 étant engagé dans ce trou. Par ailleurs, la partie de la face interne de la douille 1 qui s'étend de la plaque 2 à la bague 6 se présente sous la forme de deux alésages le, li, de diamètres différents. Ces deux alésages sont raccordés par une gorge annulaire qui s'étend dans le sens axial et ménage une face transversale d'épaulement la Un élément tubulaire ou manchon 9 présentant des diamètres interne et externe qui correspondent respectivement aux diamètres des alésages li et le est engagé dans cet alésage le. L'exfrêmité du manchon 9 comporte un redan qui est engagé dans la gorge annulaire et vient buter sur la face annulaire la. On précisera que le manchon 9 est constitué d'une matière souple, élastique, telle qu'un caoutchouc synthétique, du type butyl et présente une épaisseur relativement grande. Ce manchon présente, en outre, deux trous diamètralement opposés permettant le passage de l'arbre 4 et sa longueur est un peu plus grande que celle de l'alésage le ; I'extrêmité située en dehors du plan de la face terminale de la plaque 2 présente une collerette 9c qui est partiellement logée dans une gorge annulaire aménagée, coaxialement, à ltextrêmité correspondante de l'alésage le. Par ailleurs, un disque relativement épais 10, présentant un diamètre un peu plus grand que la diamètre interne du manchon 9, est monté sur la partie 4c de l'arbre 4 qui est comprise dans l'alésage du manchon 9. Cette partie 4c (figure 3) est, en effet, légèrement conique (ia pointe étant dirigée vers l'ex- trêmité 4b) et présente deux classiques "méplats" formés par deux faces planes parallèles. Le disque 10 présente un trou diamétral dont la section est adaptée à celle de cette partie 4c pour permettre un montage, par un "emmanchement dur" de ce disque sur l'arbre 4, après engagement dans le manchon 9. La description qui précède permet de comprendre que le disque 10 constitue un classique papillon de fermeture de la vanne formée par la douille 1 et le manchon 9 ; la plaque 2, grace aux trous 2a, constituant une classique bride de fixation, par boulons et écrous, de cette vanne sur une bride d'extrêmité d'un tuyau ou sur celle d'un embout de remplissage ou de vidange d'une citerne. On comprend, également, que la collerette 9c se trouve, alors, pincée entre les faces de la gorge de la bride 2 et la face terminale, plane, de l'autre bride pour assurer l'étanchéité d'un tel montage. De plus, ce montage engendre des poussées (flèches fl) parallèles à l'axe XX' qui appliquent intimement le manchon 9 sur la face de l'alésage le dans la zone de la face annulaire la pour assurer la protection du corps de la vanne, notamment dans le cas d'utilisation de liquide corrosif. A ce sujet, on précisera que la papillon 10 est, avantageusement, réalisé par moulage d'une matière thermo plastique, éventuellement chargée de fibres de verre, et insensible aux effets de tels produits ; par conséquent, cette vanne convient parfaitement à de telles utilisations. En outre, du fait des dimensions relatives, notamment les diamètres du papillon et du manchon, ce papillon en position de fermeture tend à pincer le manchon déjà comprimé entre la gorge de la face d'épaulement la et la bride de citerne pour assurer, par déformation élastique, I'étanchéité de cette fermeture figure 4). Ce manchon 9 évite, ainsi, I'aménagement de sièges classiques de papillon. A ce sujet, l'arbre 4 peut être manoeuvré par un levier équipé d'un doigt ; ce levier n'étant pas représenté. Les arrêts d'ouverture et de fermeture de la vanne sont assurés par une rondelle munie de crans, espacés de 900 et coopérant avec le doigt du levier ; cette rondelle étant appliquée sur le levier par un ressort. L'extrêmité libre de l'arbre 4 présente, en effet, deux méplats 4m et un trou 4t pour une vis qui permet un montage classique et simple d'un tel levier de manoeuvre sur cet arbre 4. Par ailleurs, on indiquera que le corps de vanne constitué de la douille 1 et de sa bride 2, peut ètre réalisé, avantageusement, par moulage d'une matière plastique thermo durcissable dans un moule ; une vanne fabriquée à partir d'un tel corps offrant une bonne résistance à des liquides très agressifs tels que des engrais liquides. De meme, le manchon 9 à collerette d'étanchéité de raccordement 9c peut etre réalisé d'une façon économique par moulage. En outre, la bague 6 et le coussinet 7 peuvent être réalisés, en série, par des opérations de décolletage et être insérés dans le moule. On obtient, ainsi, un corps de vanne qui peut être facilement équipé, par des opérations simples d'engagement, d'un manchon puis d'un papillon et de son arbre ; ce dernier étant, alors, assujetti à la douille 1 par un écrou 8. Ces processus de fabrication et de montage procurent, évidemment, une vanne étanche, peu onéreuse et bien protégée contre la corrosion L'invention ayant, maintenant, été exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, le demandeur s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications REVENDICATIONS 1. Une vanne à obturateur papillon constituée de : un corps, en forme de douille, solidaire d'une boite transversale, comportant des bossages de montage d'un arbre transversal de papillon et un logement axial s'étendant jusqu'à la face libre de ladite bride, un manchon élastique d'étanchéité, insensible à des produits corrosifs, présentant des trous de passage d'un arbre de papillon et monté dans ledit logement de la douille, un papillon de fermeture de la section de passage dudit manchon fixé à un arbre monté dans lesdits bossages, des moyens de raccordement à, au moins, un tuyau ou un récipient, caractérisée en ce que la douille résulte d'un moulage de matière plastique résiliante, résistante à la corrosion et que les moyens de raccordement à un tuyau ou a un récipient sont aménagés sur la bride de la douille ; la face libre de ladite bride présentant une gorge annulaire de serrage d'une collerette prévue sur l'extrémité libre dudit manchon. 2. Une vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le logement de la douille présente, dans sa partie opposée à la bride, une gorge à face annulaire d'épaulement et que Irextrémité correspondante du manchon présente un redan homologue à ladite gorge. 3. Une vanne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'un des bossages est équipé d'un coussinet à écrou inséré partiellement dans la matière plastique dudit bossage. 4. Une vanne selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le papillon comporte un trou diamétral présentant deux méplats pour le montage de son arbre. 5. Une vanne selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que l'extrémité de la douille opposée à la bride comporte une bague insérée dans la matière plastique de ladite douille et adaptée au montage d'un élément de raccordement.