Brevet FR2414675A1 — publié le 19790810

L'invention concerne un tube métallique équipé d'un revêtement en plastique, en particulier en polytétraflueréthyl ène, présentant un secteur faisant saillie dans la section de passage et destiné à retenir une pièce mobile disposée à l'intérieur du tube métallique à revêtement, en particulier la bille d'un clapet anti-retour. Les secteurs de tuyauterie et organes de robineterie véhiculant des fluides corrosifs doivent, lorsqu'ils sont fabriqués dans un matériau économique offrant une résistance suffisante à la pression, recevoir en général un revêtement complet anti-corrosion, pour lequel on utilise souvent le polytétrafluoréthylène. Il est alors souhaitable, comme on sait que le corps du composant soit tubulaire et puisse entre fixé axialement par serrage, gråce à 11 emploi de brides entre deux secteurs voisins de tuyauterie, les collets des douilles de plastique servant à constituer le revêtement étant alors serrés axialement l'un contre l'autre de façon étanche.On connaît également la technique consistant à rabattre une douille de revêtement par dessus l'alésage conique d'un disque métallique en forme de bride pour créer un siège de clapet destiné à fonctionner en association avec une bille fabriquée dans un plastique approprié ou revêtue d'un tel plastique. Sur un clapet anti-retour de ce type, il est nécessaire de maintenir la bille de clapet dans une position d'ouverture éloignée du siège (d'une distance limitée#-dans le sens de l'écoulement, une section de passage suffisante devant exister, au travers de laquelle le fluide puisse contourner la bille se trouvant en position d'ouverture. A cet effet, est prévue une cage à bille en polytétrafluoréthylène, présentant à ses deux extrémités frontales des brides de fixation par serrage entre lesquelles la cage prend appui par l'intermédiaire d'une bague métallique en deux parties.Cette cage présente un alésage allant en s'amincissant du siège# de clapet à une butée, quatre perçages axiaux supplémentaires étant prévus, disposés en des positions tiercées à 900 et en dehors de l'alésage central, ces perçages constituant la section la térale d'écoulement nécessaire en position ouverte de la bille. La fabrication d'une telle cage, exécutée en un seul bloc de polytétrafluoréthylène, est complexe et coûteuse. L'invention a pour but la création d'un système d'ar rdt simple et peu cofteux, constituant une butée axiale pour un organe mobile et ménageant, sans développement radial important, une section de passage suffisante, système résistant suffisamment aux contraintes de déformation et protégé de l'action corrosive du fluide. Les dispositions prises par l'invention sur un tube métallique à revêtement plastique du type cité au début résolvent le problème par le fait que le secteur de retenu comporte au moins trois becs formés à partir du revêtement en plastique, bec faisant saillie radialement vers l'intérieur, disposés sur le pourtour intérieur du tube et convergeant axialement l'un vers l'autre. Sur cette exécution, la cage spéciale en plastique (polytétrafluoréthylène) est supprimée, le système d'arrêt étant placé à l'intérieur d'un tube présentant, pour l'appui de la bille d'un clapet anti-retour, un diamètre intérieur suté- rieur à celui de la bille. Les becs faisant radialement saillie vers l'intérieur peuvent être formés économiquement, lorsque le tube métallique est revêtu, à partir du revêtement de plastique. Ces becs ne restreignent que légèrement la section de passage, car le revêtement demeure, dans les intervalles séparant les becs dans ce sens périphérique, disposé sur le pourtour intérieur du tube métallique. Le système d'arrêt ne demande donc qu'une augmentation relativement réduite du diamètre du tube.Par ailleurs, le canal d'écoulement du fluide est délimité par le revêtement de plastique, les propriétés corrosives du fluide transféré n'occasionnent donc aucune difficulté. Il est avantageux aue les becs soient renforcés par les éléments moulés prenant appui sur le tube métallisue. On évite ainsi la formation d'un vide entre le revêtement de plastique et le tube métallique lorsque les hecs ne sont nas exécutés dans la Tasse, et grâce à cette disposition, les becs même constitués à tartir d'un revêtement de faible epais- seur, conservent leur forme, ce qui est important pour l'obtention d'un fonctionnement correct. Les éléments moulés peuvent de. plus favoriser une miseen forme exacte des becs. Il s'est avéré que l'utilisation d'éléments moulés conservant leur forme (fabriqués en céramique ou en métal) était avantagetoe. L'invention prévoit également l'utilisation d'une résine durcie pour la création, entre le tube métallique et le revetement de plastique, des éléments moulés. Le remplissage, par coulée, des espaces vides séparant les becs du pour tour intérieur du tube métallique s'est avéré un procédé avantageux. Sur une autre forme d'exécution, les becs sont créés par formage sur des filets prévus sur le tube métallique. On connatt certes la technique consistant à fixer sur le pourtour inférieur du corps métallique d'un clapet anti-retour des filets métalliques servant d'éléments d'arrêt pour la .bille du clapet. Il ne s'agit cependant pas d'un clapet équipé d'un revêtement en plastique. Avec un revêtement en plastique exécuté, par exemple à base de polytétrafluoréthylène, il n'est pas possible de fixer par collage ou par soudage des filets sur le revêtement lorsque ces filets doivent faire saillie radialement vers l'intérieur. Il est avantageux que les becs présentent, en coupe axiale, un profil favorable à l'écoulement et, en coupe radiale, un profil pratiquement en V. Cette forme est avantageuse pour un écoulement laminaire et permet d'obtenir un centrage de l'organe mobile (une bille de clapet par exemple), sous l'effet du fluide s'écoulant à l'intérieur du tube. Dans ce qui suit, un exemple d'exécution de l'invention est présenté en détail et illustré par des figures. Celles-ci représentent : Figure 1 : en coupe axiale, un clapet anti-retour doté d'un revêtement plastique à partir duquel sont constitués des becs. Figure 2 : également en coupe axiale, la zone du revêtement plastique présentant des becs. Le profil de ces becs diffère ici de celui des becs de la figure 1 et la bille de clapet venant au contact de ces becs est recré- sentée. Figure 3 : une coupe faite dans le plan repéré III-III sur la figure 2. La Figure 1 représente un tube métallique 1 équipé de deux brides soudées 2 et 3 et d'un revêtement en plastique 4, de préférence en polytétrafluoréthylène. Les extrémités du revêtement en plastique 4 sont rabattues et forment deux collets 5 et 6 épousant la forme d'une portée inclinée des brides 2 et 3, une mince bague d'appui étant interposée entre collet et portée de bride. Le revêtement en plastique 4 est d'une forme adaptée à l'alésage pratiquement cylindrique du tube métallique 1. il présente toutefois quatre becs 7,8,9,10 répartis sur le pourtour et convergeant axialement les uns vers les autres (la figure 1) ne représente que les deux becs 7 et 9 disposés dans le plan de coupe ; la figure 2en présente trois et la figure 3 les représentent tous). Les becs sont constitués par enfoncement radial vers l'intérieur de zones choisies sur la surface du revêtement clastique 4 ; ils ne constituent donc pas des blocs fabriqués d'une seule nièce en polytétrafluo- réthylène, mais une cloison - limite. Les espaces vides ainsi constitués entre le revêtement de plastique 4 et le tube métallique 1 sont, comme le montre la figure 1, remplis par un élément moulé 11. Cet élément 11 empoche que les becs 7,8, 9,10 en polytétrafluoréthylène ne se déforment par manque de rigidité. Les éléments moulés 11 peuvent être constitués en coulant un métal, de la céramique ou un plastique dans l'espace vide constituant l'intérieur des becs, et en laissant durcir la substance coulée. Pour constituer un clapet anti-retour, on adapte au tube métallique 1 (figure 1) un autre court tube métallique 12 de plus petit diamètre et présentant aussi des sri- des soudées 13 et 14. Le tube métallique 12 est, de façon analogue au tube 1, revêtu intérieurement d'une douille c ylindri- que 15 en polytétrafluoréthylène, dont les extrémités sont rabattues et forment les collets 16, 17. La bride 13 présente, à côté d'un léger chanfrein associé au collet 16, un chanfrein d'inclinaison plus prononcée sur son alésage, chanfrein dont le secteur 18 de la douille 15 épouse la forme. Ce secteur 18, qui va en s'élargissant en direction du tube métallique 1, constitue un siège de clapet formant, associé à la bille 19, un clapet anti-retour. La bille 19 est représentée, sur la figure 1, dans la position d'ouverture, où elle est au contact des becs 7,8,9,10. La position de fermeture de la bille 19 est représentée en trait mixte ; cette bille est alors au contact du secteur 18 (siège de clapet) et empoche l'écoulement dans le sens contraire au sens normal prévu (de droite à gauche sur la figure 1). Le déplacement de la bille 19 en cas d'inversion de l'écoulement est représenté par une double flèche sur la figure 1. Comme le montre la figure 1, les tubes métalliques 1 et 12 sont disposés coaxialement et l'un derrière l'autre et serrés l'un contre l'autre, les collets 6 et 16 réalisant une liaison étanche. Les tirants d'assemblage nécessaires à ce montage ne sont pas représentés ; seule a été indiquée la zone diamétrale des brides 2,3,13,14 devant recevoir les perçages, non représentés, destinés à la mise en place des tirants d'assemblage. Sur la figure 2, on voit que les becs 7,8,9,10 ont reçu un profil destiné à favoriser l'dcoulement, l'écart entre deux becs disposés en opposition se réduisant progressivement Jusqu'à un point où ces becs font saillie au maximum radialement vers l'intérieur. Cette disposition permet de centrer la bille de clapet, en position d'ouverture, entre les becs 7,8,9,10. Comme le montre la figure 3, les quatre becs 7,8,9,10 présentent en coupe radiale une forme en V et sont largement séparés les uns des autres dans le sens périphérique. Quatre passages sont ainsi ménagés au voisinage des becs 7,8,9,10 entre ceux-ci et la bille de clapet lorsque cette bille se trouve en position d'ouverture, passages permettant au fluide de s'écouler malgré la présence de la bille, dont le diamètre est plus petit que le diamètre intérieur du revêtement plastique cylindrique 4, mais plus grand que le diamètre intérieur de la douille 15 et que le diamètre du cercle passant par les pointes des becs 7,8,9,10. Au lieu de prévoir les quatre becs décrits, on pourrait n'en prévoir que trois tiercés sur la périphérie. Le profil des becs, en particulier le profil en coupe axiale de ceux-ci, peut être modifié. Les becs faisant radialement saillie vers l'intérieur peuvent constituer des éléments de maintien pour des crépines, disques ou autres composants dtun diamètre adapté au diamètre intérieur du revêtement plastique, donc n'ayant pas à être centrés par les becs. Dans de tels cas, les becs peuvent faire saillie presque radialement vers l'intérieur sur une profondeur relativement réduite, grace à la formation de portées à direction axiale ; il est intéressant de prévoir à cet effet des filets disposés sous le revêtement plastique, contre le tube métallique.