Brevet FR2447502A1 — publié le 19800822

La présente invention concerne les vannes ou robinets industriels de toute construction et en general les robinets susceptibles d'entre soumis à des conditions de service difficiles et notamment à l'abrasion et à l'érosion accompagnées de corrosion > provoquées par exemple par les fluides chimiques véhiculés. On sait que de telles vannes exigent l'utilisation d'un acier spécial plus ou moins allié selon la nature du fluide vehiculé, mais il est intéressant de limiter autant que possible la quantité nécessaire de cet acier spécial. Dans les vannes les plus élaborées, seuls le corps, l'obtu- rateur et souvent la tige de manoeuvre sont réalisés en acier spécial plus ou moins allié selon les conditions de service. Le fluide passant constamment dans le corps ou au moins lors de la manoeuvre de l'obturateur expose ainsi toutes ces parties essentielles de la var.ne à l'usure provoquée par des fluides chargés ou des fluides sous grande vitesse d 'écoulement. Ceci est surtout vrai pour les vannes du type a coin et à obturateur à faces parallèles.Pour les robinets du type. à boisseau sphérique ou conique, on prévoit cependant un 4ventuel revêtement en matière plastique des parties internes du corps et seul ce ,evEt3ment est exposé directement à l'action du fluide véhiculé lors de la manoeuvre de l'obturateur. Dans tous les casa cependant, on ne peut éviter l'inconvénient d'un poids élevé de l'ob- turateur et de sa forme compliquee, rendant difficiles l'usinage et un traitement thermique éventuel. De plus, le raclage de l'obturateur, afin d'éliminer les corps solides des surfaces d'etancheite, s'avere difficile et incomplet et peut meme entraîner une détérioration de ces surfaces d'étanchéité. L'invention permet d'éviter les inconvénients des vannes connues et notamment de reduire d'une façon considérable la quantité de l'acier spécial utilise, par l'intermédiaire d'un ensemble étanche cons titué de pièces en acier spécial ou éventuellement de pièces en matiere plastique dont la localisation particulière dans le corps évite qu'elles ne soient soumises à l'abrasion et à l'érosion. Le corps dans lequel est logé cet ensemble étanche peut alors être construit en un métal ordinaire conçu pour répondre aux conditions de service restantes, telles que la pression et la température. L'invention a donc pour objet une vanne comprenant, d'une part, un corps en deux parties en acier ordinaire moulé, en construction mécano-soudée ou en fonte grise, chacune d'elles presentant un alésage au voisinage de sa périphérie destiné à être raccordé à une canalisation, ces deux parties étant en outre chemisées intérieurement par un revêtement résistant au moins à la corrosion et assembles l'une à l'autre sur leur périphérie pour constituer une chambre de faible épaisseur, et, d'autre part, un obturateur plan présentant lui-même une portion pleine et un alésage de dimensions sensiblement égales à celles de l'alésage du corps, cet obturateur étant susceptible d'être déplacé dans la chambre pour ouvrir ou fermer le passage du fluide. Selon l'invention, les deux parties du corps présentent une forme de cuvette et/ou de plaque au moins partiellement circulaire et l'obturateur, constitué par une plaque en acier allié résistant à l'usure, présente une forme de secteur circulaire d'un diamètre voisin de celui des cuvettes du corps, son alésage étant disposé au voisinage de l'un des bords radiaux du secteur circulaire, et est calé en rotation sur une tige de manoeuvre montée dans des paliers étanches disposés au centre de chaque cuvette du corps, cependant que, sur la périphérie des alésages du corps, le revêtement résistant à l'usure constitue un moyen d'étanchéité coopérant avec l'obturateur aussi bien dans sa position ouverte que dans sa position fermée. Selon une réalisation de l invention, le revetement est constitué par des plaques en matière plastique, en Téflon par exemple. Selon une autre realisation, applicable notamment pour des températures levées, le revêtement est un mélange d'amiante de métal et d'un liant chimique, ou constitué par des plaques en acier résistant au moins à la corrosion. L'invention sera mieux comprise et diverses caracteris- tiques secondaires apparattront au cours de la description qui va suivre, en reference aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue extérieure d'une vanne selon l'invention - la figure 2 est une coupe transversale selon II-II de la figure 1 - la figure 3 est une coupe avec eclatement selon III-III de la figure 2, l'obturateur et sa tige de manoeuvre etant enlevés - la figure 4 également est une coupe partielle à grande échelle selon III-III de la figure 2, l'obturateur etant dans la position fermé - la figure 5 est une coupe partielle, à grande échelle, selon V-V de la figure 2 ; et - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 dans le cas d'une variante de réalisation. Telle qu'elle est représentée sur les figures 1 à 5, la vanne comporte un corps en deux parties 1 et 2 en acier ordinaire, en forme de plaque et/ou de cuvette. Dans chaque moitié du corps est disposée une unité comportant une chemise de passage 6 en acier spécial résistant à la corrosion et à l'abrasion ainsi qu'une plaque en matière plastique 5 résistant au moins à la corrosion. Ces deux pièces sont rendues étanches entre elles par les vis 7 qui serrent une contre-pièce 9 contre la plaque. De même, la chemise 12 de traversée de la tige de manoeuvre 16 fait partie de l'unité étanche par rapport au corps par l'intermédiaire de sa contre-pièce 14 et des vis 13. Ces deux unités sont logées dans le corps en deux partiels, dont la fermeture d'une partie par l'autrespar par l'inter- médiaire des vis 3, permet le serrage de l'entretoise 4 contre les plaques elastiques 5. On délimite ainsi une chambre étanche 17 par rapport au corps qui peut alors autre fabriqué à partir d'un acier ou d'une fonte ordinaire. Afin de tenir à l'écart les corps solides véhiculés éventuellement et afin de protéger la tranche de l'alésage circulaire 5a de chaque plaque 5 contre l'usure, un anneau 10 en acier spécial résistant à l'usure est placé de part et d'autre de l'obturateur 11 également en acier spécial et assure ainsi le raclage de celui-ci. La tige de manoeuvre 16 est calée en rotation sur l'obturateur ll par l'intermédiaire des flasques 15 dont les faces internes sont dans le même plan que les plaques 5. Seuls les chemises de passage 6, les racleurs 10 et l'ob- turateur 11 doivent résister à la fois à l'usure par érosion ou abrasion et à la corrosion puisqu'ils viennent en contact avec le fluide lorsque celui-ci est en écoulement. En revanche, les chemises 12 de traversée de l'axe de manoeuvre 16, les contre-pièces 9 et 14, l'entretoise 4, les flasques 15 et les portées de joint 8 viennent seulement en contact avec le fluide lorsque celui-ci n'est pas en écoulement et peuvent,par par conséquent, être en un matériau résistant à la corrosion seulement ainsi qu'aux dif férents efforts mécaniques auxquels ces pièces sont soumises. On notera que les plaques et/ou cuvettes 1 et 2 présentent une périphérie au moins partiellement circulaire, cependant que l'obturateur 11 est lui-meme constitué par un secteur circulaire de même diamètre, son alésage lla étant situé au voisinage de l'un de ses bords radiaux. D'autre part, la tige de manoeuvre 16 est disposée au centre des plaques et/ou cuvettes 1 et 2, perpendiculairement au plan de l'obturateur, de sorte que la fermeture et/ou l'ouverture de la vanne nécessitent seulement une rotation d'environ 90 de l'obturateur. Ainsi qu'on s'en rend compte à l'examen de la figure 4 notamment, les plaques 5 constituent à la périphérie de la chambre 17 un moyen d'étanchéité par coopération avec l'obturateur. Mrme si, à la longue, le fluide véhicule, surtout s'il s'agit d'un gaz, peut pénétrer dans la chambre 17, l'étanchéité maintenue en permanence par la cooDeration de l'obturateur et des Plaques 15 évite toute circulation du fluide à grande vitesse dans la chambre 17 et élimine par conséquent les risques d'usure de ses parois. Si l'on se reporte plus spécialement à la figure 6, on voit une variante de réalisation dans laquelle les plaques 5' ne sont plus en matière plastique ou analogue, mais en acier résistant à l'usure et à la corrosion. L'étanchéité dans la position de fermeture est assurée au moyen d'anneaux circulaires 18 disposés dans des gorges 19 ménagées dans les plaques 5' concentriquement aux alésages 5'a pour le passage du fluide. Le fond des gorges 19 reçoit un matériau élastique résistant à la corrosion, tel par exemple qu'un joint 20 du genre de ceux vendus sous la marque déposée "GRAFOIL" de la Société Ces joints 20 tendent à repousser les anneaux 18 à l'extérieur des gorges, de sorte que ces derniers assurent une étanchéité en coopération avec l'obturateur ll dans les mêmes conditions que les plaques 5 elles-mêmes de la réalisation précédemment décrite. Cette variante permet la suppression des anneaux de raclage 10 et des contre-pièces 9 et 14 et diminue par conséquent le cotit de fabrication de la vanne, REVENDICATIONS 1. Vanne, notamment pour fluides corrosifs et abrasifs, comprenuant, d'une part, un corps en deux parties rigides réalisées en acier or dinaire, chacune d'elles présentant un alésage au voisinage de sa périphérie destiné à être raccordé à une canalisation, ces deux parties étant en outre chemisées intérieurement par un revêtement résistant au moins à la corrosion et assemblées l'une à l'autre sur leur périphérie pour constituer une chambre de faible épaisseur, et, d'autre part, un obturateur plan présentant lui-mEme une portion pleine et un alésage de dimensions sensiblement égales à celles de l'alésage du corps, cet obturateur étant susceptible d'être déplacé dans la chambre pour ouvrir ou fermer le passage du fluide, caractérisée en ce que les deux parties du corps présentent une forme de cuvette et/ou de plaque au moins partiellement circulaire, en ce que ltobturateur, constitué par une plaque en acier allié résistant à l'usure, présente une forme de secteur circulaire d'un diamètre voisin de celui des cuvettes du corps, son alésage étant disposé au voisinage de l'un des bords radiaux du secteur circulaire, et est calé en rotation sur une tige de manoeuvre montée dans des paliers étanches disposés au centre de chaque cuvette du corps et en ce que, sur la périphérie des alésages du corps, le revêtement résistant à l'usure constitue un moyen d'étanchéité coopérant avec l'obturateur aussi bien dans sa position ouverte que dans sa position fermée. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement de la région plane des cuvettes et/ou plaques du corps est cons titué par des plaques circulaires en matière plastique et en ce que la tige de manoeuvre est solidaire en rotation de flasques en acier allié résistant au moins à la corrosion et présente une face intérieure assurant la continuite de la surface interne de la chambre, ce pendant qu'une entretoise au moins partiellement circulaire en matériau resistant au moins & la corrosion est disposée entre les plaques de matière plastique sur la périphérie de la chambre de l'obturateur. 3. Vanne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des anneaux de raclage, en acier spécial résistant à l'usure, d'une épaisseur au plus égale à celle du revêtement résistant à la corrosion et d'un diamètre intérieur égal à celui des alésages du corps, sont disposés à l'intérieur des alésages ménagés dans ledit revetement. 4. Vanne selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisée en ce que le revêtement des parois de la chambre de l'obturateur est constitué par des plaques circulaires d'acier allié résistant à l'usure sur la périphérie desquelles est disposée une entretoise au moins partiellement circulaire assurant l'étanchéité de la chambre vis- & vis du corps, et en ce que des anneaux d'étanchéité, également en acier allié résistant à l'usure, sont disposés dans des gorges circulaires ménagées sur les faces internes desdites plaques, coaxialement aux alésages du corps, lesdites gorges étant partiellement remplies d'un matériau élastique résistant au moins à la corrosion. 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface de contact entre chaque face de l'obturateur et le revêtement en regard est supérieure à la surface décrite par l'alésage circulaire de l'obturateur au cours de son deplacement. 6. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la séparation des deux parties du corps est situee dans un plan parallèle à celui dans lequel se déplace l'obturateur.