Brevet FR2223618A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne les organes de robinetterie pour la fermeture des tuyauteries, et plus particulièrement les soupapes. L'invention peut être utilisée dans les industries chimique et alimentaire, dans l'industrie du froid et dans d'autres domaines où sont utilisés des organes de robinetteries nécessitant la réalisation périodique d'opérations de maintenance et de visite, ainsi que de travaux de réparation. L'invention peut être appliquée avec le maximum d'avantages aux organes de robinetterie comportant des éléments nécessitant des remplacements plus fréquents que les autres pièces de l'ensemble, par exemple la membrane et l'armature des soupapes électromagnétiques. l'es soupapes de ce type sont montées sur les tuyauteries de différents systèmes et sont prévues pour la commande automatique du mouvement des fluides. Elles doivent fonctionner d'une façon absolument fiable pendant un laps de temps prolongé avec des dépenses minimales de temps et de moyens pour leur réparation et leur entretien. Dans certains cas, les soupapes doivent fonctionner sans interruption, même au cours de. leur réparation, par exemple dans les lignes technologiques de production continue, quand la mise hors d'usage dtune soupape peut provoquer le dérangement du processus technologique, et par conséquent, l'apparition de phénomènes irréversibles interruption de la réaction chimique, modification inadmissible sdes paramètres du fluide, etc. On connaît une soupape, comportant un-corps avec des tubulures d'entrée et de sortie mises en communication par une canalisation pour le passage du fluide, dans une des sections de laquelle est prévu un siège obturé par un tiroir avec membrane. tans cette soupape connue, la canlisation-avec siège livrant passage au fluide est directement ménagée dans le corps. Le corps comporte un couvercle comprimant la membrane sur le corps suivant son pourtour. La partie centrale de la membrane est reliée au tiroir. Le tiroir peut se déplacer d'une façon rectiligne alternative par rapport au siège, et est mis en mouvement par sme commande électromagnétique comportant une bobine logée dans le circuit magnétique, à l'intérieur de laquelle est coaxialement montée l'armature. A l'ordinaire, l'armature constitue un tiroir auxiliaire dont la position détermine l'ouverture ou la fermeture du tiroir solidaire de la membrane. Au cours d'une exploitation prolongée des soupapes de ce type, comme l'a démontré la pratique, c'est avant tout la membrane qui est mise hors d'usage, car ell se déforme constamment sous l'action des charges de signe variable qui la sollicitent. En outre, l'armature de la commande électromagnétique est elle aussi sujette à des déformations, car elle subit des charges de choc. Au cours de l'exploitation, il se produit parfois un engorgement des orifices calibrés dans la membrane et le tiroir. Ces éléments de la soupape électromagnétique sont justement ceux qui sont le plus souvent mis-hors d'usage ce qui entraîne des refus de service avec nécessité de réparation ou de remplacement au cours des opérations de maintenance et dans les cas d'avarie.Cependant, la réparation ou le remplacement de ces éléments est impossible sans déposer la soupape de la tuyauterie pour son démontage consécutif. lie secteur de la tuyauterie est alors obturé par un dispositif d'isolement spécialement prévu. Le débit du fluide est alors coupé, ce qui peut enfreindre la continuité du processus technologique ou la préparation du système au fonctionnement. La préparation du système au fonctionnement pendant la pue'ride où la soupape est démontée peut être assurée par des tuyauteries de dérivation, Cependant, le montage de conduites de dérivation pour chaque soupape entraîne des dépenses supplémentaires, tout en augmentant les dimensions et le poids du système.Lorsque le système est saturé en organes de robinetterie, l'utilisation des conduites de dérivation seulement sur les secteurs les plus importants s' avère également impossible. La nécessité de démonter la soupape pour sa réparation est à l'origine d'un dérangement dans l'aptitude au fonctionnement du système, et cela constitue l'inconvénient essentiel des soupapes de ce type. En outre, dans les soupapes connues, le fluide ne peut etre véhiculé que dans un seul sens. Wans le cas ou le mouvement du flux de fluide est inversé, la soupape doit être déposée de la tuyau@@@@@@ @@ @@ modifier son orientation sur 1800, puis elle doit être remise Grl place conformément à la nouvelle direction dans quelle est véhiculé le fluide. Cela constitue egalement un inconvénien-, des soupapes connues. lia présente invention vise une soupape dont la conception perme+trait d'isoler la membrane et le tiroir du fluide pour la réalisation des réparations, sans démonter la soupape et sans perturber à son aptitude au fonctionnement. Cet objectif est atteint grâce à une soupape comportant un corps pourvu de tubulures d'entrée et de sortie mises en communication par un canal permettant le passage du fluide et dans une section duquel est prévu un siège obturé par un élément d'obturation muni d'une membrane. Conformément à l'invention, dans le corps de la soupape, coaxialement à l'élément d'obturation est ménagé un alésage à section circulaire, et dans lequel est disposée une douille comportant ledit canal et ledit siège et montée avec possibilité de pivotement autour de son propre axe pour obturer la tubulure d'entrée. L'exécution du canal de passage du fluide dans la douille -pivotante permet de couper l'accès du fluide à la soupape en obturant directement la tubulure d'entrée. La membrane et l'élément d'obturation sont alors isolés du fluide, celui permet de procéder à la réparation qui s'impose, Suivant un mode de réalisation de l'invention, dans la douille de la soupape, du coté opposé du siège, est menagee une gorge annulaire dont la surface forme avec la surface du corps une enceinte mettant en communication, par l'intermédiaire de canaux supplémentaires ménagés dans la douille, les tubulures d'entrée et de sortie lorsque le cànal précité est obturé au cours du pivotement de la douille. De cette façon, le flux de fluide n'est par perturbé et la membrane ainsi que l'élément d'obturation sont isolés du fluide. Selon un autre mode de réalisation de la soupape, la douille est solidaire d'une queue coaxiale à ladite douille, faisant saillie à l'extérieur du corps de soupape à travers un orifice ménagé dans celui-ci et servant à faire pivoter le douille autour de son axe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexes, qui representent - la figure 1, une vue d'ensemble de la soupape conforme à l'invention (vue en coupe aXiale longitudinale); - la figure 2, la douille dans la position à laquelle les tubulures d'entrée et de sortie sont séparées; - la figure 3, la douille dans la position à laquelle les tubulures d'entrée et de sortie sont mises en communication par l'intermédiaire de canalisations supplémentairies. La description qui va suivre concerne, à titre d'exemple, une soupape électromagnétique. La soupape comporte un corps 1 (figure 1) avec des tubulures d'entrée 2 et de sortie 3 alignées. Entre les tubulures 2 et 3, dans le corps 1, est ménagé un alésage cylindrique dont l'axe est perpendiculaire à l'axe des tubulures 2 et 3 L'alésage reçoit une douille 4 ayant la possibilité de pivoter autour de son axe et constituée par un corps cylindrique à l'intérieur duquel est ménagé un canal mettant en communication les tubulures d'entreS'2 et de sortie 3. Sur l'un des secteurs de ce canal se trouve le siège 5. Le siège 5 est circulaire et disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe de la douille 4. Le siège 5 partage le canal en une partie 6 adjacente à la tubulure d'entrée 2, et une partie 7 adjacente à la tubulure de sortie 3. Coaxialement à la douille 4 se trouve l'élément de soupape 8 qui obture le canal pour le passage du fluide et qui s'applique sur le siège 5 en formant avec ce dernier l'ensemble d'obturation de la soupape. L'étanchéité-de cet ensemble est assurée par la membrane élastique 9 assemblée d'une façon fixe au tiroir par sa partie centrale. La partie périphérique de la membrane 9 est insérée entre la face supérieure (suivant le dessins de la douille 4 et la bague 10 disposée dans le couvercle 11 du corps 1. Entre le couvercle 11 et la bague 10 se trouve la batée à billes 12 prévue pour atténuer le frottement entre ces éléments.Sur le couvercle 11 de la soupape est placée une commande électromagnétique du type sans presse-étoupe, comprenant un tube de séparation 13 hermétiquement assemblé au limiteur 14 et au couvercle 11. Dans ce tube 13 est disposée l'armature 15 qui a la possibilité d'effectuer un mouvement rectiligne alternatif et qui constitue simultanément un élément auxiliaire obturant l'orifice de décharge 16 de l'élément d'obturation 8. Entre le limiteur 14 et l'armature 15 est disposé le ressort 17 favorisant le mouvement de l'armature 15 au moment de la fermeture de la soupape. L'orifice de décharge 16 communique, par l'intermédiaire de la partie 7 du canal, avec la tubulure de sortie 3. Sur le tube de séparation 13 est montée une bobine 18 dont les fils de connexion sortent de la soupape à travers un élément de traversée 19 pour être branchés sur une source de courant (non représentée). La bobine 18 est recouverte d'un capot 20. Le capot 20, le limiteur 14, l'armature 15 et la bague 21 montée sur le tube 13 forment un circuit magnétique. La surface interne du couvercle 11 et la membrane 9 forment une enceinte A située au-dessus de la membrane et communiquant, par l'intermédiaire de l'orifice 22 percé dans la membrane 9, avec la tubulure d'entrée 2. La douille 4 est dotée d'une queue 23 formant une seule pièce avec la douille 4 suivant laquelle elle est alignée. La queue 23 fait saillie à l'extérieur du corps 1 à travers un orifice percé dans ce dernier. La douille 4 est positionnée, pour prévenir son déplacement axial par rapport au corps 1, au moyen d'une bague d'arret 24. La queue 23 est prévue pour le pivotement de la douille 4. Sur la figure 2 est représentée la position dans laquelle la douille 4 isole l'une de l'autre les tubulures d'entrée 2 et de sortie 3. Sur la figure 3 est représenté la douille 4, dans laquelle sont ménagés des canaux supplémentaires 25 et 26, formant un angle droit avec le canal mentionné. plus haut, dont les parties 6 et 7 sont complètement isolées. Sur la face inférieure (suivant le dessin) de la douille 4 est ménagée une gorge annulaire 27 qui forme avec le corps 1 une enceinte mettant en communication, par l'intermédiaire des canaux supplémentaires 25 et 26 ménagé, dans la douille 4, les tubulures d'entrée 2 et de sortie 3. Le fonctionnement de la soupape de l'invention ne diffère pas de celui des soupapes électromagnétiques connues. En position normale de la soupape, le fluide débouchant dans la tubulure d'entrée 2 passe par la partie 6 du canal ménagé dans la douille 4 et, lorsque ltélément d'obturation 8 est en position ouverte, débouche ensuite dans la tubulure de sortie 3 à travers l'orifice percé dans le siège 5 et la partie 7 du canal. L'élément d'obturation 8, la membrane 9, l'armature 15 sont alors baignés par le fluide. Dans le cas où l'une des pièces précitées serait mise hors d'usage, ou quand il faut procéder aux opérations de maintenance, lites pièces doivent être isolées du fluide. A cet effet, on tourne la douille 4, au moyen de la queue 23, d'un angle de 450 environ, jusqu'à la position à laquelle les tubulures d'entrée 2 et de sortie 3 sont isolées l'une de l'autre. Grâce au fait qu'entre le couvercle 11 et la bague 10 comprimant la membrane 8 se trouve la butée 12, la membrane 9 pivote conjointement avec la douille 4 sans se déformer. Le fluide amené à la tubulure d'entrée 2 n'a pas alors accès aux pièces de la soupape et à la commande électromagnétique. Dans cette position de la douille 4, il devient possible de remplacer et de réparer les pièces de la soupape. S'il est impossible d'interrompre le courant de fluide pendant la durée de réparation de la soupape, on tourne la douille 4, au moyen de la queue 23, d'un angle de 450 jusqu a la position à laquelle le canal supplémentaire 25 percé dans la douille 4 se trouve disposé coaxialement à la tubulure d'entrée 2, et le canal supplémentaire 26, coaxialement à la tubulure de sortie 3. Le fluide est alors amené à la tubulure d'entrée 2, passe par le canal supplémentaire 25, débouche ensuite dans l'enceinte formée par la gorge annulaire 27 et la surface du corps 1, puis passe par le canal supplémentaire 26 et arrive dans la tubulure de sortie 3. Le pièces de la soupape sont, dans ce cas aussi, isolées du fluide, ce qui permet de réparer la soupape et de remplacer ses différentes pièces. Bien entendu, l'invention nrest nullement limitée au mode OC réalisation décrit zt représenté qui n'a été donne qu'à vitre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Soupape du type comportant un corps pourvu d'une tubulure d'entrée et d'une tubulure de sortie mises en communication par un canal permettant le passage du fluide et dans une section duquel est ménagé un siège pouvant être obturé par un élément d'obturation muni d'une membrane, carac térisée- en ce que dans le corps de la soupape, coaxialement audit élément d'obturation, est ménagé un alésage à section circulaire dans lequel est disposée une douille comportant ledit canal et ledit siège et pouvant pivoter autour de son propre axe pour obturer la tubulure d'entréede la soupape. 2.- Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans la douille précitée, sur son côté opposé à celui où se trouve le siège, est ménagée une gorge annulaire dont la surface forme avec la surface du corps de soupape une enceinte qui, par l'intermédiaire de canaux supplémentaires ménagés dans ladite douille, met en communication les tubulures d'entrée et de sortie lorsque le canal précité est obturé par pivotement de la douille. 3.- Soupape suivant l'une des revendication 1 et 2, caractérisée en ce que ladite douille est solidaire d'une queue disposée coaxialement à elle et faisant saillie vers l'extérieur à travers un orifice ménagé dans le corps de soupape, ladite queue servant à faire pivoter la douille autour de son propre axe.