Brevet FR2349090A1 — publié le 19771118

la présente invention a pour objet une vanne à boule ou boisseau sphérique résistant aux agents chimiques et faisant appel à cet effet à la protection conférée par le polytétrafluoréthylène (PTFE) ou autre résine synthétique analogue. De telles vannes ont déjà été proposées et l'on pourra se reporter utilement à cet égard au brevet français No. 1.483.758 Au 14 Janvier 1966 qui décrit une vanne à boisseau sphérique en résine synthétique pivotant entre deux sièges parallèles maintenus dans un corps central et serrés eux-mêmes entre deux corps extérieurs a collerettes rapprochées par des goujons, ce boisseau étant solidaire dgun prolongement cylindrique suffisamment long pour traverser un dispositif d'étanchéité et assurer la fixation sur lui de l'organe de manoeuvre de la vanne La présente invention concerne des perfectionnements apportés à une vanne de ce genre et visant des détails de construction propres à en améliorer notamment la tenue et l'étan- chéité. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en plan d'un mode de réalisation conforme à la présente invention. les figures 2 et 3 sont-des vues en coupe longitudinale et en coupe transversale selon les lignes II-II et III-III respectivement de la figure la Le mode de réalisation illustré comprend deux flasques extérieurs compacts 1, 1 servant au raccordement de tuyauteries (non représentées) en amont et en aval de la vanne, gracie à des trous filetés de bridage 2, au nombre de trois et à 1200 les uns des autres, dans lesquels se vissent les boulons de fixation de ces tuyauteries0 Dans l'intervalle entre ces trous filetés 2 sont pratiqués des trous lisses 3, également au nombre de trois et à 1200 les uns des antres mais décalés de 600 par rapport aux premiers, tandis qu'en son centre, chaaue flasque i est percé d'un oanal. Ce canal central qui est appelé à étre traversé par des agents chimiques, est revêtu d'une douille protectrice en résine 4 se terminant par un rebord externe 4a rabattu contre la face externe du flasque 1, avec interposition d'un joint 5. la douill le en lésine 4 se prolonge vers l'intérieur par un segment sI1,iériQue 4b situé dans un décrochement central du flasque 1, puis par un rebord interne 4c rabattu contre la face interne autour du déorochement du flasque 1. Le segment sphérique 4b uui sert de siège au boisseau de la vanne ainsi qu'on le verra plus loin, est soutenu par une rondelle d'appui 6 maintenue appliquée par une coupelle-ressort 7 et logée avec cette aernière dans le décrochement central du flasque 1. Ce flasque peut; être obtenu par moulage, par exemple en aluminium, les trous 2 étant pourvus d'un filetage rapporté 2a, par exemple er acier inoxydable. On notera ou'il est constitué d'une pièce discoïde dépourvue d'embout de raccordement aux tuyauteries, permettant de ce fait a l'ensemble de la vanne d'avoir une structure ramassée de faible enc@mbrement axial, ce qui constitue dans la pratique un avantage apprécié a Les trous lisses 3 des flasques 1 sont traversés par des tirants 8 que terminent des écrous borgnes 9 et qui sont enfilés dans une entretoise tubulaire 10. les deux flasques 1 enserrent un corps central en alu minium Il formé de deux demi-coquilles solidarisées par des vis 12 et écrous borgnes 13. le corps central 11 abrite le boisseau sphérique de la vanne, constitué d'une ooule d'acier 14 percée d'un canal diamétral 15 et solidaire d'une tige radiale d'acier 16 en bout de laquelle est fixée, entre deux écrous 17 et 18, la manette 19 de commande de la vanne dont la course angulaire est limitée par des butées 209 20 coopérant avec une goupille en saillie 21 implantée dans le corps central 11. les parties internes de la pièce d'acier mobile en rotation, c'est-à-dire la boule 14 avec sa perforation diamétrale 15 et la portion contiguë de la tige radiale 16, sont revêtues d'une couche protectrice de résine 22 dont la configuration sphérique vient porter contre les segments sphériques 4b qui font office de sièges a Un revêtement analogue 23 est de meme prévu sur la paroi des demi-coquilles du corps central lia l'étanchéité est assurée par la coopération de deux portées tronconiques 22a et 23a des revêtements de résine 22 et 23 avec une rondelle conique en PTFE 24 sollicitée par un ressort 25 constitué par des rondelles elleville prenant appui contre l'écrou 78 et aglssant par l'entremise d'une rondelle plate 260 le fonctionnement de la vanne qui vient d'être décrite s'effectue comme celui de toutes les vannes à boisseau La vanne qui fait l'objet de la présente invention présente toutefois sur les autres de nombreux avantages : 1 / Continuité du revêtement protecteur du fait que le surmoulage 22 en PTFE ou autre matière plastique adéquate recouvre non seulement la boule d'acier 14 mais encore une par- tie de la tige d'acier 16 allant jusqu'au presse-étoupe 24. 20/ Suppression des bourrages de presse-étoupe, l'étan- chéité se faisant entre le corps central Il et la partie conique 22a de la tige de boule 16 grâce à une bague spéciale 24 en PTFE ou autre matière plastique adéquate, avec appui également conique. 3 / Suppression des joints élastomères souvent utilisés dans les presse-étoupe, le rattrapage de jeu se faisant. à l'aide des rondelles Belleville 25 et de l'écrou 18. 40/ Suppression des sièges rapportés de part et d'autre de la boule 14, ici remplacés par les deux rondelles en acier à ressort 7 assurant le serrage et le rattrapage de jeu sur la boule par l'intermédiaire des deux bagues 6 en PTPE ou autre matière plastique adéquate, en assurant l'étanchéité entre le corps de vanne et la boule0 Il y a lieu de noter également que la vanne de la présente invention n'est pas sujette au fluage quson pourrait rencontrer avec des sièges en PTFE massif ou des joints toriques en élastomère parfois utilisés. leur remplacement par des rondelles en acier à ressort permet l'utilisation de la vanne à plus haute température. REVENDICATIONS 1. Vanne résistant aux agents chimiques et faisant appel à cet effet à la protection conférée par le PTFE ou autre matière plastique adéquate présentant une grande inertie visà-vis des agents chimiques en cause, cette vanne opérant au moyen d'une boule ou boisseau sphérique qui, d'une part, est solidaire d'une tige radiale formaat arbre de manoeuvre de la vanne associé à un dispositif d'étanchéité et qui est, d'autre part, mobile en rotation, entre deux sièges parallèles en forme de zones ou segments sphériques, à l'intérieur d'un corps central enserré entre deux corps latéraux appropriéa au raccordement de la vanne aux tuyauteries qu'elle est appelée à commander, cette vanne étant caractérisée en ce que ladite boule et ladite tige sont constituées par une âme d'une seule pièce. revetue, par exemple par surmoulage, d'une couche protectrice en ladite matière plastique recouvraat de façon continue les surfaces exposées de la boule y compris la paroi de son canal et d'au moins la partie contiguë de la tige s'étendant jusqu'au dit dispositif dsétanchdité. 2. Vanne selon la revendication i, caractérisée en ce que ledit dispositif d'étanchéité est interposé pour venir agir entre ledit corps central et ladite partie revêtue de la tige radiale, le revêtement en matière plastique de celle-ci étant conformé à cet effet de manière à présenter une portée conique, laquelle coopère avec une bague en PTFE ou autre matière plastique adéquate à appui également conique, disposée autour de ladite tige et sollicitée en direction de ladite portée conique par des moyens élastiques tels qu ressort pouvant tre également disposés autour de ladite tige. 3. Vanne selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques, par exemple des rondelles Belle ville, prennent appui contre une t;utée réglable de rattrapage de jeu montée sur ladite tige 4. Vanne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'entre ledit appui conique de bague et ladite portée conique de revêtement de tige est inséréc une collerette faisant partie intégrante d'un revêtement protecteur en PTFE ou autre matière plastique adéquate recouvrant la paroi de la cavité dudit corps central qui sert de logement à ladite boule0 5.Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits sièges en forme de zones en contact avec Te surmoulage sphérique de la boule , font eux mêmes partie intégrante d'un revêtement protecteur en PTFE ou autre matière plastique adéquate des surfaces exposées desdits corps latéraux. 6. Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacun desdits sièges en forme de zones est situé au droit d'un décrochement pratiqué sur la partie interne desdits corps latéraux, c'est-à-dire la partie adjacente audit corps central qu'il enserrez 7.Vanne selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que lesdits sièges en forme de zones sont maintenus appliqués contre le surmoulage sphérique de la boule avec serrage et rattrapage de jeu, par une bague ou rondelle d'appui en PTFE ou autre matière plastique adéquate, sollicitée par un ressort prenant appui contre le corps latéral correspondant et pouvant être constitué par une coupelle en acier. 80 Vanne selon les revendications 5 et 7, caractérisée en ce que ladite bague ou rondelle d'appui et ledit ressort la sollicitant sont logés dans ledit décrochement du corpe latéral correspondant. 9. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce ale lesdits corps latéraux sont des flasques éventuellement moulés constitués d'une pièce discoïde dépourvue d'embout de raccordement aw: tuyauteries, de sorte que la vanne présente une structure d'ensemble ramassée de faible encombrement axial.