Brevet FR2174887A1 — publié le 19731019

L'invention est relative à un dispositif pour contrôler l'étanchéité d'un joint entre deux pièces d'une installationo3nte- nant un liquide conducteur de l'électricité, notamment d'une soupape, comportant deux régions électriquement conductrices, prévues sur une ou deux des surfaces d'étanchéité de l'emplacement du joint, isolées ltune de l'autre, qui sont disposées de telle manière qusen cas de manque d'étanchéité du joint, elles viennent en contact avec le liquide et pourvu d'un dispositif relié à ces régions pour contrôler la conductibilité électrique entre ces régions. La mise en oeuvre de ce dispositif montre, selon le résultat de l'essai de conductibilité, si le joint est absolument étanche. Dans le cas où le joint est absolument étanche, il se trouve entre ses surfaces d'étanchéité tout au plus une très mince pellicule de liquide, qui ponte l'espace intermédiaire entre les régions électriquement conductrices et dont la conductance est nettement inférieure à celle que l'on obtient lorsque du liquide fuit à travers le joint. Dans un dispositif connu de ce genre (brevet suisse n0 516.795) les régions précitées sont des zones annulaires planes. Par exemple une surface d'étanchéité est formée par la surface annulaire circulaire d'un joint en matériau non conducteur de l'électricité, par exemple en caoutchouc, et l'autre surface d'étanchéité est constituée par une surface annulaire circulaire métallique, comportant une rainure annulaire disposée concentriquement. Dans cette rainure annulaire est placée une électrode circulaire qui, à l'exception de sa surface située dans le plan de cette surface d'étanchéité, est enrobée dans un anneau de matériau isolant. Dans ce dispositif connu, des difficultés peuvent se poser du fait que la dilatation thermique du matériau isolant de l'ans neau et celles de l'électrode circulaire et du métal dans lequel est inséré cet anneau isolant sont différentes. Par suite de ces différences de dilatation thermique, il pouvait se former un interstice entre l'anneau isolant et le corps de métal, dans lequel il est enserré, et/ou l'électrode circulaire.De ce fait le joint pouvait manquer d'étanchéité sans qu'il se produise et soit mise en évidence par le contrôle d'étanchéité,une liaison conductrice entre les régions électriquement conductrices. Meme si un tel interstice ne donnait pas lieu à un manque d'étanchéité, il était très indésirable, du fait que le liquide qui y pénétrait y adhérait par capillarité et en était refoulé dans d'autres conditions thermiques. D'autre part, les tensions mécaniques qui apparaissaient sous l'action des différences de dilatation thermique, notamment en cas d'alternances fréquentes de température, produisaient des fissures dans l'anneau de matériau isolant, qui de la meme manière, pouvaient donner lieu à des manques d'étanchéité, à une pénétration de liquide et à de fausses indications lors du contrôle d'étanchéité. L'invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients. Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, par le fait que les surfaces d'étanchéité sont coniques, que les régions électriquement conductrices sont des surfaces annulaires coniques de pièces conductrices de l'électricité, qu'au moins une région isolante séparant l'une de l'autre ces régions est une surface annulaire conique d'une pièce isolante et que ces pièces sont serrées axialement l'une contre l'autre, avec une contrainte élastique résiduelle, d'une manière étanche au liquide. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant au dessin annexé dont la figure unique représente en coupe une soupape équipée d'un dispositif de contrôle d'étanchéité conforme à l'invention.Dans cette figure, la pièce obturatrice de la soupape n'a été indiquée que partiellement et son dispositif de manoeuvre n'a pas été représenté et le dispositif de contrôle de conductibilité électrique n'a été représenté que schématiquement. La soupape comporte un carter 1 dans lequel est formé un siège de soupape 2 dont la surface conique forme l'une des surfaces d'étanchéité 3. La pièce obturatrice 6, déplacée par un dispositif de manoeuvre non représenté ici, et représentée partiellement, comporte un joint annulaire d'étanchéité 4 présentant une surface conique 13 qui forme la seconde surface d'étanchéité. Sur la première surface d'étanchéité 3 sont prévues trois régions électriquement conductrices, dont la première et la seconde sont formées chacune par une surface annulaire conique 14, 15 du pourtour intérieur d'un anneau métallique 16 ou 17 du carter. La troisième est formée par une surface annulaire conique 18 du pourtour intérieur d'un anneau métallique (électrode circulaire) 8 qui est isolée, par deux anneaux isolants 9a et 9b et un anneau isolant 19, des anneaux métalliques 16 et 17 du carter. Chaque anneau isolant 9a, 9b présente une surface annulaire intérieure conique 20 et 21, qui forme une région isolante de la surface d'étanchéité 3. L'anneau 17 du carter comporte un appendice en forme de cylindre creux 22, concentrique à l'axe de l'anneau, et l'autre anneau 16 du carter présente un bord 23 saillant axialement qui s'engage par dessus l'appendice 22. Les anneaux 9a, 8, 9b et 19 sont disposés entre la surface d'extrémité 24 de l'appendice 22 et la surface 25, entourée parle bord 23, de l'anneau 16 et sont centrés par rapport à la surface intérieure cylindrique 29 du bord 23. Les deux anneaux 16 et 17 du carter sont assemblés par des vis 26. La longueur de l'appendice 22 et la hauteur du bord 23 sont dimensionnées de telle manière qu'entre les bords 23 et 27 des anneaux 16 et 17 du carter est formé un joint de dilatation 28 lorsque les anneaux 16, 9a, 8, 9b et 17 sont serrés l'un contre l'autre.Les vis 26 sont avantageusement des vis de dilatation, elles ont pour effet, conjointement avec le joint de dilatation 28 que ces anneaux, mAme en cas de variations de température, se trouvent toujours comprimés d'une manière étanche aux fluides. L'anneau isolant 19 est plus mince que l'anneau métallique 8 afin que la pression d'application agisse complètement sur les anneaux 9a, 8, 9b, même en cas de variations de température. Un dispositif 10 pour contrôler la conductibilité électrique en courant alternatif est relie par un conducteur Il à l'anneau 17 du carter et par conséquent aussi à l'anneau 16 du carter, par l'intermédiaire de la liaison à vis et, par un conducteur 12 qui traverse l'anneau 17 en étant isolé de celui-ci, à l'anneau 8. Lorsque, la soupape étant fermée d'une manière étanche, les surfaces d'étanchéité 3 et 13 sont mouillées par un liquide conducteur de l'électricité, le dispositif 10 indique la conductance des parties de la couche extrêmement mince de liquide qui ponte la région isolante 20 ou/et 21 et assure ainsi une liaison électrique de résistance élevée entre l'électrode 8 et l'anneau 16 ou/et 17 du carter. Lorsqu'un liquide électriquement conducteur, par exemple une eau de canalisation ou, dans une laiterie, du lait ou un liquide de nettoyage, se trouve au contact du joint de la sou pape et que celle-ci n'est pas étanche, c'est-à-dire que du liquide s'infiltre en un endroit quelconque du joint annulaire entre les surfaces d'étanchéité 3 et 13, le dispositif 10 indique une conductance beaucoup plus élevée. Le dispositif 10 peut être réalisé de telle manière qu'il déclenche dans ce cas une alarme et/ou des manoeuvres de commande dans l'installation qui contient la soupape. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. -REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour contrôler l'étanchéité d'un joint entre deux pièces d'une installation contenant un liquide conducteur de l'électricité, notamment d'une soupape, comportant deux régions électriquement conductrices, prévues sur une ou deux des surfaces d'étanchéité de l'emplacement du joint, isolées l'une de l'autre, qui sont disposées de telle manière qu'en cas de manque d'étanchéité du joint elles viennent en contact avec le liquide et pourvu d'un dispositif relié à ces régions pour contrôler la conductibilité électrique entre ces régions,lequel dispositif est caractérisé en ce que les surfaces d'étanchéité (3,13) sont coniques, que les régions électriquement conductrices sont des surfaces annulaires coniques (14,18,15) de pièces conductrices de l'électricité (16,8,17), qu'au moins une région isolante séparant l'une de l'autre ces régions est une surface annulaire conique (20,21) d'une pièce isolante (9a, 9b) et que ces pièces (16,9a,8,9b,17) sont serrées axialement l'une contre l'autre, avec une contrainte élastique résiduelle, d'une manière étanche au liquide. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les régions électriquement conductrices (14,18,15) et la ou les régions électriquement isolantes (20,21) sont formées sur le pourtour intérieur d'anneaux de matériau électriquement conducteur (16,18,17) ou de matériau électriquement isolant (9a, 9b)et que ces anneaux sont serrés l'un contre l'autre par des vis de serrage (26). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'un (17) des deux anneaux extérieurs (16,17) comporte un appendice (27) en forme de cylindre creux, disposé coaxialement par rapport à l'axe de l'anneau et que l'autre (16) comporte un bord (23) saillant axialement qui s'engage par dessus l'appendice (22), que les anneaux intér-ieurs (9a, 8, 9b) sont disposés entre la surface d'extrémité (24) de l'appendice (22) et la surface (25) entourée par le bord saillant (23) de l'autre anneau (16) et sont centrés par rapport à la surface cylindrique intérieure (29) du bord saillant (23) et qu'un joint de dilatation (28) est formé entre les bords (23,27) des anneaux extérieurs (16,17).