Brevet FR2294376A1 — publié le 19760709

L'invention est relative à un siège de vanne qui convient particulièrement bien dans de nombreux genres de vannes, tels que clapets, vannes papillon ou a' boulet ou vannes d'angle, et plus particulièrement à des vannes utilisées pour des fluides à pressions et/ou à températures relativement élevées ou relativement basses. Jusqu'à présent, les sièges de vannes étaient généralement usinés sur la surface dtun élément de vanne. Si, pour quelque raison que ce fut, ce siège venait à être détérioré, il fallait remplacer la totalité de l'élément de vanne. Sous son aspect le plus général, l'invention a pour but princicipal de fournir un genre nouveau de construction de siège de vanne dont les éléments puissent facilement être remplacés et qui convienne particulièrement bien au contr8le de fluides à hautes ou basses températures ou à hautes pressions. Un autre but de l'invention est de fournir un nouveau genre de siège de vanne qui soit flexible de manière à assurer une excellente application. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention, ressortiront de la description ci-après dlun de ses modes préférentiels de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, effectuée en se référant aux dessins annexés sur lesquels la fig. 1 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'une vanne équipée d'un siège conforme à l'invention, la fig. 2 est une vue en coupe à grande échelle d'une partie de la pièce obturatrice de vanne, montrant l'élément de vanne, réalisé conformément à l'invention, la fig. 3 est une vue en perspective éclatée de l'élément de vanne et de certains éléments constitutifs du siège de vanne, la fig. 4 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un ensemble obturateur, comportant le siège de vanne, conforme à l'invention, susceptible d'être mis en oeuvre dans une vanne à boulet ou une vanne d'angle. Dans le mode de réalisation de vanne représenté sur les fig. i, 2 et 3, un corps de vanne 6 est muni d'embouts 7 et 8 qui permettent de monter la vanne sur une conduite à laquelle le corps de vanne est fixé, par exemple par soudage. Entre les embouts 7 et B, le corps de vanne est, en section droite, sensiblement circulaire. La partie inférieure 12 de la vanne est un peu élargie tandis que la partie supérieure 13 s'étend, à l'intérieur de la vanne, en direction de l'extrémité 7 et constitue la partie supérieure du siège de vanne qui a été désigné dans son ensemble par 14. Le siège de vanne 14 est muni d'un matériau de surface 16 approprié. Le corps de vanne comprend une paroi 17 qui s'étend vers le haut et délimite une ouverture annulaire 19 permettant d'accéder facilement à l'intérieur du corps de vanne. Cette ouverture annulaire 19 est fermée par une plaque circulaire 21 fixée par exemple par des goujons 22 et des écrous 23. Une rainure annulaire 24 est prévue pour recevoir une saillie annulaire 26 disposée sur la face inférieure de la plaque 21. Ce mode de construction permet d'accéder facilement à l'intérieur de la vanne pour-une réparation ou le remplacement d'un de ses éléments. La vanne est munie d'un disque 31 comportant un élément annulaire 32 monté dans une rainure annulaire 33 prévue sur une face du disque et maintenu en place par une bague de retenue 34 et des vis à tête encastrée 36.Le disque est monté, de manière à tourner à l'intérieur du corps 6 de la vanne, sur un axe 41 s'engageant dans des bossages 42 prévus sur la paroi latérale du corps de vanne. L'axe 41 peut être mis en rotation par n'importe quels moyens appropriés.Le disque comporte des supports de palier 47 et 48 disposés sur les côtés opposés du disque, ces supports de palier étant disposés à une certaine distance de la ligne médiane du disque, de manière que la rotation précitée du disque s'effectue selon un mouvement excentrique, de sorte que, ainsi qu'on le voit sur la figure 2, la partie supérieure du disque se déplace vers le bas, tandis que sa partie inférieure se déplace vers le haut et que leurs trajectoires de déplacement ne sont pas concentriques, par rapport au centre du disque. Conformément à l'invention, l'élément annulaire 32 est constitué d'un certain nombre de rondelles annulaires d'un métal approprié, tel que l'acier inoxydable. Ces rondelles sont chacune d'un diamètre différent de manière à assurer une surface inclinée destinée à s'appliquer contre le siège de vanne 14. Elles sont assemblées de façon à constituer un anneau feuilleté et sont maintenues ensemble par des rivets 37. L'élément annulaire 32 est maintenu en place par des vis 36 qui traversent une rondelle de retenue 34 et s'engagent dans l'élément obturateur de vanne proprement dit. L'utilisation de l'élément annulaire 32 constitué de plusieurs rondelles annulaires d'un métal approprié, tel que la- cier inoxydable, n'est pas limitée à la structure particulière de vanne représentée ici mais peut s'appliquer à n'importe quel obturateur de vanne utilisé pour contrôler le débit d'écoulement d'un fluide à travers la vanne. Ainsi, sur la figure 4, on a représenté un ensemble obturateur du genre utilisé dans une vanne du type à boulet ou à coude. Le corps de vanne 51 comprend une pièce encastrée 52 constituant un siège annulaire approprié pour servir d'appui à l'élément annulaire 32 de l'ob- turateur 53. Cet obturateur 53 est réalisé sous la forme d'un disque et est monté de manière à coopérer avec le siège de vanne 52, au voisinage de celui-ci ; il est agencé de manière à être soulevé et abaissé, par exemple par la tige de vanne 54, qui peut être actionnée par un vérin hydraulique ou par le système habituel à tige filetée et écrou de façon à déplacer l'élément annulaire 32 et l'amener en contact avec le siège annulaire 52 ou hors de contact d'avec celui-ci. 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 de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Pièce obturatrice de vanne, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément, coopérant avec le siège annulaire de vanne, constitué d'un certain nombre de rondelles annulaires fixées à la pièce obturatrice pour former, sur tout le pourtour de celleci, une surface coopérant avec le siège de vanne. 2.- Pièce obturatrice de vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diverses rondelles ont des diamètres allant en diminuant progressivement de l'une à l'autre, de manière que la surface d'étanchéité formée soit inclinée. 3.- Pièce obturatrice de vanne, de forme annulaire, caractérisée en ce qu'elle comporte un évidement périphérique annulaire délimitant un épaulement, perpendiculaire à l'axe orienté axialement, sur le pourtour de la pièce obturatrice et un élément, fixé dans cet évidement et en contact avec l'epaulement, destiné à coopérer avec un siège de vanne, cet élément comportant un certain nombre de rondelles annulaires métalliques minces de même diamètre intérieur et de diamètres extérieurs différents, les diamètres extérieurs de rondelles adjacentes diminuant au fur et à mesure que la distance des rondelles à l'épaulement augmente, des premiers moyens de fixation coopérant avec ces rondelles pour les assembler selon un ensemble unique monté sur la pièce obturatrice, une rondelle annulaire de retenue disposée dans l'évidement du côté extérieur, considéré axialement, de celui-ci contre les rondelles précitées sur lesquelles elle exerce une force de serrage axial, et des seconds moyens de fixation, amovibles, traversant la rondelle de retenue et s'engageant dans la pièce obturatrice de vanne, destinés à fixer, d'une manière amovible, la rondelle de retenue et les rondelles métalliques à l'intérieur de l'évidement, en position de fonctionnement. 4.- Pièce obturatrice de vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que les rondelles annulaires métalliques sont réalisées en acier inoxydable. 5.- Pièce obturatrice de vanne selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les premiers moyens de fixation sont constitués par un certain nombre de rivets espacés angulairement l'un de l'autre suivant une circonférence et qui traversent les rondelles métalliques annulaires. 6.- Pièce obturatrice de vanne selon l'une quelconque des revendications 3, 4 et 5, caractérisée en ce que les seconds moyens de fixation sont constitués par un certain nombre de vis à tête noyée qui traversent la rondelle de retenue et les rondelles métalliques annulaires et qui s'engagent dans l'épaulement de la pièce obturatrice.