Brevet FR2208077A1 — publié le 19740621

L'invention concerne une vanne ayant un revêtement en matière synthétique et un clapet qui présente une surface en matière synthétique et une surface annulaire conique associée à son siège0 Ce type de vanne munie d'un revêtement en matière synthétique chimiquement stable, comme par exemple le polytétrafluoréthylène, est déjà connu. Il convient pour montage dans des conduites pour des milieux corrosifs. Les surfaces dtétanchéité en matière synthétique collaborant sur le siège du clapet et sur le clapet peuvent effectivement, quand la vanne est fermée, donner une tanchéité excellente. Toutefois ces pièces sont très fragiles vis-à-vis de corps étrangers pouvant se trouver entre les deux pièces lors de la fermeture et qui provoquent des éraflures ou des rainures dans les surfaces d'étanchéité, ce qui est nuisible au bon fonctionnement de la vanne.Il faut alors changer le siège et/ou le clapet, ou bien son revêtement on matière synthétique? Pour des organes d'arr8t ou de retenue en métal sans revAte- ment en matière synthétique, il est connu de réaliser le siège de clapet et le clapet sous forme de pièces d'usure interchangeables. L'change se fait sans problème et sans démontage do toute la vanne, du fait que ces pièces sont faciles à enlever, le siège annulaire étant par exemple réalisé sous forme d'anneau embotté, tandis que le clapet est vissé avec sa pièce de commande.Dans une vanne à revêtement en matière synthétique du type décrit plus haut, le siège annulaire de clapet peut certes Outre réalisé également sous forme d'anneau embout8, mais l'étanchi- té du revêtement en matière synthétique dans la zone du raccordement entre le clapet et la pièce de commande métallique exige toutefois une autre construction requérant un démontage du corps et du mécanisme d'actionnement. Même alors, dans un clapet ou obturateur à noyau métallique le rev8tement en matière synthétl- que ne peut etre remplacé qu'à l'uslne, ou bien on finit au tour un clapet ou obturateur entièrement en matière synthétique, ce qui n'est pas simple, car il doit etre usiné avec la pièce de commande et nta plus, ensuite, sa dimension originale. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en rali- sant une vanne ayant un revêtement en matière synthétique et un obturateur qui présente une surface en matière synthétique et une surface annulaire conique associée à son siège, qui permette de remplacer facilement sur place les pièces usées et de renouveler ce remplacement à volonté. Une vanne selon l'invention, du type décrit plus haut, est caractérisée en ce qu'un manchon en matière synthétique, d'abord élargi tout en conservant un pouvoir de retrait élastique, est contracté à chaud sur l'obturateur de la vanne en perdant par la chaleur ce pouvoir de retrait élastique, tandis qu'une des portions d'extrémité du manchon est contiguë à la surface annulaire conique et forme, quand la vanne est fermée, la surface deétanchéité coopérant avec le siège de l'obturateur Dans une telle vanne, on peut, par incision et extraction, retirer de l'obturateur un manchon en matière synthétique rétréci endommagé, et ce sans démonter le mécanisme.Après quoi un manchon de remplacement élargi, en matière synthétique, est enfilé sur l'obturateur et rétréci par l'action de la chaleur, le remplacement étant ainsi réalisé. Il est facile de voir que le manchon en matière synthétique qui forme la partie frottante sur l'obturateur peut être remplacé à volonté, et prend chaque fois au rétrécissement la forme qui assure une coopération parfaite avec le siège dudit obturateur. Suivant une autre caractéristique, l'autre portion d'extré- mité du manchon est rétrécie sur une surface conique inclinée opposée à la surface annulaire conique. On obtient ainsi de fa çon simple une liaison solide du manchon avec l'obturateur sans outre oblige de donner à celui-ci une forme compliquée. Suivant une autre caractéristique, le siège de l'obturateur est constitué par un anneau en matière synthétique, qui dans sa position de montage est embout de façon étanche, et qui peut outre monté et démonté par déformation élastique. Dans ce cas-li le remplacement de ce siège annulaire, dont ltembottage peut se faire par la fermeture de la vanne, est également possible de façon simple. Il est particulièrement avantageux que les pièces en matière synthétique soient faites de polytétrafluoréthylène. Cette matière convient bien, non seulement à cause de sa remarquable résistance à la corrosion chimique qui la rend excellente pour le revêtement de la vanne, mais aussi comme manchon rétrécissable, du fait qu'elle peut outre fabriquée de façon connue sous forme de tuyau ayant un pouvoir latent élevé de retrait élastique d'environ 30 à 40%, pouvoir qui peut être supprimé par un chauffage à, par exemple, 180 à 1000C. En employant d'autres matières synthétiques, cette faculté de retrait élastique après élargissement est proportionnellement plus faible.Il s'est révélé que, par exemple, le triflueréthylène peut Outre utilisé comme matière de revêtement et également comme matière pour le manchon à rétrécissement. Suivant une autre caractéristique, il est prévu sur la vanne une ouverture d'inspection et de montage munie d'un couvercle, pour le démontage du manchon rétréci ainsi que pour l'introduction et le rétrécissement d'un manchon de rechange, et éventuellement le remplacement du siège annulaire. De cette façon, le remplacement s'effectue particulièrement facilement0 L'invention concerne également un manchon de rechange pour la vanne selon l'invention, qui est caractérisé en ce que, tout en conservant une faculté de retrait élastique pouvant être supprimée par chauffage,--il est capable d'Otre élargi à un diamètre excédant la dimension de l'obturateur de la vanne. L'invention concerne en outre un outil pour dégager le ian- chon rétréci sur la vanne selon l'invention, caractérisé en ce qutil comprend une pièce tranchante montée dans une poignée et dont la pointe coupante est munie d'un arrêtoir limitant la profondeur de coupe à l'épaisseur de la paroi du manchon. Avec cet outil on dégage facilement un manchon rétréci endommagé, si bien qu'ensuite il est possible de monter le manchon de rechange et de le rétrécir. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 montre, vu de cvoté et partiellement en coupe longitudinale, un exemple de vanne selon ltinvention Fig. 2 représente un manchon de rechange pour utilisation dans la vanne de la Fig. 1. Fig. 3 représente un outil coupant servant à dégager de la vanne de la Fig. 1 un manchon rétréci d'obturateur endommagé. La vanne représentée dans la Fig. 1 comprend une enveloppe 1 avec une bride 2 et une courbe de raccordement 3 munie d'une bride 4 coaxiale à la bride 2. Cette enveloppe courbe en forme de tuyau 1 forme une chambre de vanne 3 dont lé ctt opposé à la bride 2 présente une ouverture d'inspection et de montage fermée par un couvercle 6. il est prévu dans cette enveloppe 1 une ouverture diamétralement opposée à l'entrée de la courbe 3t dans cette ouverture est embottée une bague 7 qui porte le chapeau 8 pour le mécanisme d'actionnement. La vanne est munie dtun rev8tement en polytétrafluoréthylène. Plus précisément, on introduit dans ltenveloppe 1 un manchon 10 qui est rabattu sur la bride 2 ainsi que sur les bords des trois autres ouvertures de la chambre 5. La courbe de raccordement 3 est également rev8tue d'un manchon 11 dont les extrémités sont rabattues sur la bride 4 et sur le bord de l'ouverture de raccordement avec la chambre 5. Le couvercle 6 porte sur sa face interne une plaque en matière synthétique 12 rabattue sur son bord, et la bague 7 a comme revêtement la partie inférieure dl un manchon 13 en matière synthétique dont l'extrémité libre est rabattue sur l'extrémité de cette bague 7 tournée vers la chaud bre 5. A travers le chapeau 8 s'étend une tige de vanne 15, capable d'tore actionnée de manière connue par un volant à main 16. Une pièce de commande 17, qui présente une surface conique allant en direction de l'extrémité extérieure du chapeau 8, est soli- daire de la tige 15.Le noyau métallique d'un obturateur 19 en forme d'assiette est relié à cette pièce 17 par l'intermédiaire d'un boulon fileté 18. Cet obturateur 19 est muni d'une enveloppe 20, tandis que la pièce de commande 17 porte un revte- ment en matière synthétique 21 dont le bord inférieur rabattu est serré de façon étanche en m8me temps que le bord de l'-n- veloppe 20 entre l'obturateur 19 et la pièce 17, si bien que les pièces 17, 18 et 19 sont protégées contre l'attaque d'un fluide traversant la vanne.Le fluide ne peit pas non plus se frayer un passage vers l'extérieur à travers le chapeau 8, car le manchon 13 en matière synthétique, soutenu sur ses cOtés extérieurs par des bagues de forme 22 et permettant des changements de longueur, et le revêtement 21 ont leurs extrémités extérieures serres ensemble de façon étanche (non représenté). La courbe de raccordement 3, le couvercle 6 et la bague 7 sont également solidarisés chacun avec l'enveloppe 1 par le serrage des deux bords en matière synthétique intercalés, comme montré dans la Fig. 1, si bien qu'à ces endroits-là aussi toute fuite du fluide est pratiquement impossible. A l'endroit où se raccordent l'enveloppe 1 et la courbe 3 un siège annulaire 24 en polytétrafluoréthylène est inséré. Ce singe fait légèrement saillie dans l'intervalle entre les bords en matière synthétique qui sont voisins l'un de l'autre à cet endroit. A ce siège 24 est associée une surface annulaire ceni- que 25 de l'enveloppe en matière synthétique 20 de l'obturateur 19, cette surface annulaire conique coopérant avec la surface 26 inclinée en correspondance du siège annulaire 24, si bien que lorsque la vanne est fermée les surfaces 25 et 26 sont presses l'une contre l'autre de façon étanche. L'obturateur 19 peut éventuellement être fait entièrement de matière synthétique, auquel cas il n'a pas d'enveloppe 20. Sur l'obturateur 19 est encore ajustée par rétrécissement une gatne ou manchon 27 en polytétrafluoréthylène, dont une portion d'extrémité 28 est rétrécie sur la surface annulaire conique 25 et forme la surface d1étanchéité coopérant avec la surface de siège 26. L'autre extrémité 29 de la gaine 27 est rétrécie sur la surface inclinée conique de la pièce d'actionnement 17 située vis-à-vis de la surface annulaire 25, si bien que la gatne 27 est solidaire de l'obturateur 19. Si en service il apparatt que la vanne n'est plus bloquée correctement, on vidange la conduite dans laquelle cette vanne est montée au moyen de ses brides 2 et 4, et l'on desserre le couvercle 6 que l'on enlève avec son revêtement 12. Si l'on constate sur la surface d'étanchéité 26 du siège annulaire 24 et/ou sur celle 28 de 11 obturateur 19 des éraflures ou des dé gtts analogues qui sont préjudiciables au bon fonctionnement de la vanne, on rempLacera le siège annulaire 24 et/ou la gaine 27 par 1'ouverture recevant le couvercle 6, sans démontage et sans plus désassembler la vanne.Le siège annulaire 24 peut Outre retiré simplement par déformation élastique, après quoi un nouveau siège annulaire correspondant est introduit et embotté dans l intervalle formé entre les deux bords. On peut éventuellement obtenir un embotage parfait par fermeture de la vanne et serrage du volant à main 160 Pour replacer la gatne 27, on divise d'abord celle-ci suivant une génératrice au moyen de l'outil représenté dans la Fig. 3 Cet outil comprend une poignée 30 de laquelle sort une tige 31 qui est recourbée à angle droit et se termine par une partie tranchante 32 à pointe 33.A une distance de cette pointe 33 correspondant à l'épaisseur de la paroi de la gaine 27 est soudé une plaquette de ttle 34 servant d'arrS- toir et qui limite la profondeur de coupe de l'outil. Pour une épaisseur de paroi de la gaîe 27 de, par exemple, 2 mm, l'ar r8tsir 34 est monté à une distance d'environ 1,9mu de la pointe 33. Après son tranchage à l'aide de l'outil, qui n'endommage ni le revgtement 21 ni l'enveloppe 200 Après enlèvement de la gatne 27, on enfile une gatne cylindrique de remplacement 37 (Fig. 2) à la place de cette gaine 27 sur llobturateur 19. Cette gatne de remplacement 37 est faite également de polytétrafluoréthylène, lequel a d'abord été élargi, et tout en conservant une faculté latente de retrait élastique que la chaleur peut faire disparattre, jusqu'à un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de l'obturateur 19. Une fois la gaine de reiplacement 37 montée dans sa position axiale correcte, en la rétrécit au moyen d'air chaud ou d'une flamme à environ 150-2000C. Après celà, l'échange des pièces est terminé et le couvercle 6 peut être refermé. Revendications 1. Vanne du type ayant un revetement intérieur en matière synthétique et un obturateur qui possède une surface en matière synthétique et une surface annulaire conique associée à son siège, et caractérisée en ce quelle comporte sur son obturateur une gatne ou manchon en matière synthétique qui est d'abord élargie, tout en conservant une faculté de retrait élastique, pour pouvoir être enfilée sur cet obturateur, et qui est ensuite rétrécie sur celui-ci par une chaleur lui faisant perdre cette faculté, tandis que l'une des portions dtextrémité de cette gatne repose sur la surface annulaire conique'de l'obturateur et forme la surface d'étanchéité coopérant, quand la canne est fermée, avec le siège dudit obturateur. 2. Vanne suivant la Revendication 1, caractérisée en ce que l'autre portion d'extrémité de la gaine est rétrécie sur une surface conique inclinée opposée à la surface annulaire conique de I' obturateur. 30 Vanne suivant l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le siège est formé par un anneau en matière synthétique qui est omboîté de façon étanche dans sa position de montage et est capable d'outre monté et démonté par déformation élastique. 4. Vanne suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ses parties en matière synthétique sont en polytétrafluoréthylène. 5. Vanne suivant l'une quelconque des Revendications précé dentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une suverture d'ins- pection et de montage munie d'un couvercle, qui est prévue pour le démontage de la gaine rétrécie ainsi que pour la mise en place et le rétrécissement d'une gaine de remplacement, et éventuelle- ment pour le remplacement du siète annulaire de 1'obturateur 6. Gaine de remplacement pour la vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, tout en conservant une faculté de retrait élastique qu'un chauffage peut faire disparaître, elle est élargie à un diamètre supérieur à la dimensi-on de l'obturateur afin d'avoir un certain jeu. 7. Outil pour la vanne selon l'une quelconque des Revendicaz tions 1 à 5, pour l'enlèvement de la gaine rétrécie sur ltobta- rater de la vanne, caractérisé en ce qulà sa pointe coupante munie d'une poignée est associé un arretoir monté sur cette pointe à une distance de son extrémité coupante correspondant à l'épaisseur de paroi de la gaine de l'obturateur.