Brevet FR2382636A1 — publié le 19780929

La présente invention a pour objet des vannes de sécurité a double clapet pour circuits de gaz. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des vannes de sécurité qui équipent notamment les circuits de gaz combustibles ou dangereux. Les circuits de gaz combustibles ou dangereux doivent être équipés de vannes qui assurent un sectionnement sur et fiable du circuit, sans fuite dangereuse. Il est reconnu que la meilleure façon d'obtenir un sectionnement sûr est d'utiliser des dispositifs de sectionnement comportant deux obturateurs A et B en série sur le circuit et un troisieme obturateur C, de mise a l'air libre du tronçon intermédiaire entre A et B, qui s ouvre lorsque les obturateurs A et B se ferment de telle sorte que si l'obtura- teur aval A presente une fuite, le gaz qui arrive dans l'espace intermédiaire est évacué par l'obturateur C vers un collecteur qui le transporte vers l'atmosphère. Les vannes de ce type actuellement connues sont compliquées et onéreuses et la télécommande ou la commande automatique de ces vannes nécessite des dispositifs complexes. L'objectif de la présente invention est de procurer une vanne a deux clapets montés en série permettant de réaliser dans un temps très bref, de l'ordre d'une fraction de seconde, les fermetures ou les ouvertures simultanées des deux clapets et, en même temps, l'ouverture ou la fermeture d'un troisieme clapet commandant l'orifice de mise a l'air libre de l'espace intermédiaire entre les deux clapets. Une vanne selon l'invention comporte, de façon connue, deux obturateurs montés en série dans un cirucit de gaz et, d'autre part, un moyen pour mettre a 11 air libre l'espace intermédiaire entre les deux obturateurs. L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'une vanne qui comporte - un corps de vanne et, a l'intérieur de celui-ci, - deux sièges circulaires coaxiaux; un premier et un deuxième clapet plat qui coopèrent chacun avec l'un desdits sièges, - une tige de guidage du premier clapet qui sort a l'extérieur dudit corps et qui sert en même temps de tige de manoeuvre pour déplacer simultanément les deux clapets en translation, - une tige creuse de guidage du deuxième clapet qui traverse le deuxième clapet de part en part et qui comporte deux extrémités : une première extrémité qui est située dans I'espace intermédiaire entre les deux clapets et une deuxième extrémité qui est située dans une cavité qui est connectée sur un circuit collecteur de fuite, - et un troisième siège conique, qui est positionné,coaxialement avec lesdits sièges circulaires,en regard de la deuxième extrémité de ladite tige creuse, de sorte que ladite extrémité est obturée lorsque les deux clapets plats sont en position d'ouverture et réciproquement est ouverte lorsque les deux clapets plats sont en position de fermeture. La tige de guidage du premier clapet traverse celui-ci et est engagée avec du jeu dans la première extrémité de ladite tige de guidage creuse à laquelle elle est reliée par une goupille de telle sorte que les deux clapets se centrent-sur leur siege indépendamment l'un de l'autre. L'invention a pour résultat un produit nouveau qui est constitué par une nouvelle vanne de sécurité destinée au sectionnement des circuits de gaz combustibles ou dangereux. Une application est, par exemple, l'équipement des circuits d'alimentation en gaz combustible d'un brûleur à gaz. Un avantage de la vanne selon l'invention est une fabrication plus simplifiée que celle des vannes de sécurité existantes. Un autre avantage réside dans le fait que les manoeuvres des trois clapets sont réalisées simultanément en agissant sur une seule tige de manoeuvre ce qui permet d'équiper la vanne d'un servo-moteur connu, par exemple d'un vérin hydraulique ou pneumatique à membrane qui entraîne la tige de manoeuvre. Ainsi une vanne selon l'invention peut être télécommandée ou commandée automatiquement. La description suivante se réfère au dessin annexé qui représente, sans aucun caractère limitatif,- une coupe transversale d'une vanne selon l'invention. Cette vanne comporte un corps de vanne I formé, par exemple, de trois parties lA, IB, 1C. Ce corps de vanne comporte un orifice d'arrivée 2 et un orifice de sortie 3 qiisont connectés sur un circuit de gaz. Il comporte de plus, un troisième orifice 4 de mise à l'air libre qui est connecté sur un collecteur de fuites qui transporte celles-ci, par exemple, vers une cheminee. Les flèches indiquent le sens de circulation du gaz et des fuites. Le corps de vanne définit deux sièges circulaires coaxiaux 5 et 6 d'axe x xi qui sont disposés entre les orifices 2 et 3. La vanne comporte deux clapets plats 7 et 8 qui coopèrent respectivement avec les deux sièges 5 et 6. Le clapet 7, appelé le premier clapet, est équipé d'une tige de guidage 9 qui traverse le corps IA et qui sort à l'extérieur de celui-ci, de sorte qu'elle permet de manoeuvrer simultanément les deux clapets comme cela sera expliqué. Une garniture d'étanchéité 14, du type presse-étoupeXou ou toute autre garniture équivalente, assure llétanchélté du passage de la tige 9 à travers le corps 1A. La tige 9 peut être manoeuvrée manuellement ou par un servo-moteur non représenté, d'un type connu, par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique à mémbrane. Le deuxième clapet 8 est maintenu appliqué contre le siège 6 par un ressort 10. Le clapet 8 comporte une tige de guidage creuse 11 qui traverse le clapet 8 de part en part. Cette tige est percée d'un alésage longitudinal 12 qui débouche aux deux extrémités de la tige. La tige creuse 11 comporte une première extrémité 13 qui est située dans l'espace 15 intermédiaire entre les deux clapets et une deuxième extrémité 16 qui débouche dans une cavite 17 qui communique avec l'orifice 4. La tige 9 traverse le clapet 7, dont elle est solidaire, et est engagée avec du jeu dans la première extrémité 13 de la tige creuse 11. Les deux tiges 9 et Il sont reliées entre elles par une goupille 23 avec un jeu longitudinal de l'ordre de quelques dizièmes de millimetres permettant le portage indépendant des deux clapets 7 et 8 sur leur siege respectif 5 et 6 tout en manoeuvrant ceux-ci simultanément en translation parallèle à l'axe x xl. L'alésage 12 communique-avec l'espace 15 par des orifices latéraux 18 situés à proximité de la goupille 23. Une vanne selon l'invention comporte, en outre, un siège conique fixe 19 qui est placé en regard de la deuxième extrémité 16 de la tige creuse et qui obture celle-ci lorsque les deux clapets 7 et 8 sont en position d'ouverture, c'est-à-dire lorsqu'ils sont repoussés vers la droite à l'encontre du ressort 10. Le siège conique 19 comporte une portée conique 20 et une collerette 21 qui est engagée avec un léger jeu sur une partie de sa périphérie dans une gorge 22 qui est formée entre les pièces 13 et iC. Ainsi, le siège 19 est maintenu en position sans être encastré dans le corps, de sorte que, grâce au faible jeu, il peut se centrer dans l'extrémité conique 16 de la tige creuse pour obturer celle-ci de façon étanche, lorsque les deux clapets 7 et 8 sont ouverts. Il est observé que, même si l'extrémité 16 de la tige creuse 1I n'est pas obturée de façon étanche, les fuites sont évacuées par le conduit 4 et ne présentent donc aucun danger. Le fonctionnement est le suivant. Lorsqu'on déplace la tige 9 vers la droite en comprimant le ressort 10, on ouvre simultanément les deux clapets 7 et 8 et on obture simultanément l'extrémité 16 de la tige creuse. La vanne est en position ouverture. Lorsqu'on relâche la tige 9, le ressort 10 applique simultané- ment les deux clapets 7 et 8 sur leur siège et l'extrémité 16 est ouverte. Si le clapet amont 8 présente des fuites, celles-ci ne peuvent s'accumuler dans l'espace 15 et sont évacuées à travers l'alésage 12 vers l'orifice 4. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les diverses parties constitutives de la vanne qui vient d'être décrite à titre d'exemple, pourront être remplacées par des parties équivalentes remplissant les memes fonctions. R E V E N D I C A T I O N S I - Vanne de sécurité à double clapet pour circuit de gaz, notamment de gaz combustible ou dangereux comprenant, d'une part, deux obturateurs montés en série dans ledit circuit et, d'autre part, un moyen de mise à l'air libre de l'espace intermédiaire entre les deux obturateurs, caractérisée en ce qu'elle comporte - un corps de vanne, et à- l'intérieur de celui-ci, - deux sièges circulaires coaxiaux; un premier et un deuxième clapet plat qui coopèrent chacun avec l'un desdits sièges, - une tige de guidage du premier clapet qui sort à l'extérieur dudit corps et qui sert en même temps de tige de manoeuvre pour déplacer simultanément les deux clapets en translation, - une tige creuse de guidage du deuxième clapet qui traverse le deuxième clapet de part en part et qui comporte deux extrémités : une première extrémité qui est située dans l'espace intermédiaire entre les deux clapets et une deuxième extrémité qui est située dans une cavité qui est connectée sur un circuit collecteur de fuite, et un troisième siège conique, qui est positionné coaxialement avec lesdits sièges circulaires en regard de la deuxième extrémité de ladite tige creuse > de sorte que ladite extrémité est obturée lorsque les deux clapets plats sont en position d'ouverture et réciproquement est ouverte lorsque les deux clapets plats sont en position de fermeture. 2 - Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tige de guidage du premier clapet traverse celui-ci et est engagée avec du jeu dans la première extrémité de ladite tige de guidage creuse à laquelle elle est reliée avec du jeu par une goupille, de telle sorte que les deux clapets se posent sur leur siège indépendamment l'un de l'autre. 3 - Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite tige creuse comporte un alésage longitudinal qui s'étend sur toute sa lon gueur et des orifices latéraux qui font communiquer l'espace intermédiaire entre les deux clapets plans avec ledit alésage. 4 - Vanne selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que ledit troisième siège comporte une portée conique qui obture la deuxième extrémité de ladite tige creuse lorsque les deux clapets plats sont ouverts et une collerette qui est engagée avec un léger jeu dans une gorge sur une partie de sa périphérie.