Brevet FR2458727A1 — publié le 19810102

L'invention concerne une garniture d'étanchéi- té pour une valve pouvant être chargée par un fluide sous pression, comportant une monture rigide en forme de plateau ou d'anneau, une gorge annulaire ouverte du c8- té de la face frontale et ménagée dans ladite monture et un joint d'étanchéité constitué en un matériau élas- tique, situé dans la gorge annulaire et dont la surface frontale plane libre fait face à un siège de valve, une paroi latérale de la gorge annulaire comportant une-par- tie en contre-dépouille dans laquelle le joint d'étan- chéité s'engage, tandis que l'autre paroi latérale de la gorge annulaire forme une surface cylindrique. Une telle garniture d'étanchéité a été proposée dans le Modèle d'Utilité allemand No. 7 530 476 en vue d'éviter le pressage, le collage ou la vulcanisation, au- paravant usuels, du joint d'étanchéité dans la gorge an- nulaire; dans le cas de cette garniture d'étanchéité connue de valve, le joint d'étanchéité doit être coincé moyennant une déformation élastique dans la gorge annu- laire et est maintenu dans cette dernière par engagement dans la partie en contre-dépouille de la gorge annulaire. Dans le cas de la garniture d'étanchéité connue de valve le fluide sous pression, qui doit être bloqué lorsque la valve est fermée, peut cependant pénétrer entre une paroi latérale de la gorge annulaire et le joir d'étan- chéité et parvenir jusque dans le fond de la gorge et y établir, entre la monture et le joint d'étanchéité, un coussin de fluide sous pression qui, lors de la réou- verture de la valve, se détend et peut alors éjecter le joint d'étanchéité hors de la gorge annulaire de la mon- ture. La présente invention a pour but de réaliser une garniture d'étanchéité du type indiqué plus haut de telle manière que,tout en conservant les avantages de la garniture d'étanchéité connue de valve, on élimine de façon sûre, à l'aide de moyens simples, l'établisse- ment d'un coussin de fluide sous pression entre le fond de la gorge et le joint d'étanchéité, que le joint d'étanchéité ne soit pas projeté de façon intempestive hors de la gorge annulaire de la monture et que, lors- que la valve est fermée, un défaut d'étanchéité de la valve, dû à un écoulement autour du joint d'étanchéité, du c8té de la gorge annulaire, soit exclu. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion grâce au fait que le joint d'étanchéité comporte sur sa face Dérinhérique, tournée vers la surface cylindri- que située du côté du fluide sous pression, une lèvre annulaire d'étanchéité, déformable élastiquement et dont la longueur est tout au plus égale à l'épaisseur axiale du joint d'étanchéité et qui est rattachée au joint d'é- tanchéité à proximité du fond de la gorge, et qui s'é- tend, en étant inclinée en faisant un angle aigu avec la surface cylindrique, en direction de la face frontale et de la surface cylindrique, avec formation d'une gorge annulaire ouverte vers la face frontale, entre la lèvre d'étanchéité et une paroi latérale sensiblement cylindri- que du joint d'étanchéité, et que la lèvre d'étanchéité est appliquée élastiquement, sous l'effet de sa tension propre, par son extrémité libre formant un bord d'étan- chéité annulaire, contre la surface cylindrique de la gorge annulaire. Dans cette forme de réalisation de la garniture d'étanchéité de valve, la lèvre d'étanchéité du joint d'étanchéité est chargée par le fluide sous pression de- vant être bloqué par la valve, et est pressée par son bord d'étanchéité contre la paroi latérale cylindrique de la gorge annulaire, de sorte que le passage en di- rection du fond de la gorge est bloqué pour le fluide sous pression. Entre le fond de la gorge et le joint d'étanchéité il ne peut donc s'établir aucun cous- sin de fluide sous pression créant le risque d'une pro- jection du joint d'étanchéité hors de la gorge annulaire, et en outre un défaut d'étanchéité de la valve fermée par suite d'un écoulement autour du joint d'étanchéité, du côté de la monture, est exclu. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation de la garniture d'étanchéité de valve confor- me à l'invention. Dans une monture 1 en forme de plateau et constituée en un matériau dur est située une gorge annu- laire 3 ouverte en direction d'une face frontale 2 de la monture. La paroi latérale, extérieure suivant la di- rection radiale, de la gorge annulaire 3 est constituée de manière à former une surface cylindrique 4, qui se raccorde, sans bord ou arête, à la face frontale 2 de la monture 1 au moyen d'une surface intermédiaire arron- die 5. Sur la paroi latérale 6, intérieure suivant la direction radiale, la gorge annulaire 3 comporte une partie 7 en contre-dépouille. Le fond de la gorge an- nulaire 3 est réalisé sous la forme d'une surface annu- laire plane 8 qui, comme cela est représenté intérieure- ment suivant la direction radiale, est arrondie ou bien, comme cela est représenté extérieurement suivant la di- rection radiale,peut se raccorder, suivant une arête vive aux parois latérales 6 ou 4 de la gorge annulaire. Dans la gorge annulaire 3 est situé un joint d'étanchéité 9 constitué en un matériau élastique et qui possède, du côté de la paroi latérale 6, une forme adap- tée à cette paroi, c'est-à-dire qu'il s'engage dans la partie en contredépouille 7. La surface frontale 10 du joint d'étanchéité 9 est plane et disposée approxima- tivement dans un plan passant par la face frontale 2 de la monture 1 et est située en face d'un siège de valve 1i représenté en trait mixte, mobile axialement par rapport à la monture I et au joint d'étanchéité 9 et constituant avec ce dernier une valve. Le fluide sous pression, qui doit être contr8lé par la valve ainsi for- mée, s'écoule vers la valve depuis l'extérieur, considéré suivant la direction radiale, conformément à la flèche 12. Extérieurementsuivant la direction radiale, le joint d'étanchéité 9 comporte une paroi latérale cylindrique 13 se raccordant à la surface frontale 10 et qui s'étend à une certaine distance radiale de la surface cylindrique 4, et ce sur environ les deux tiers de l'épaisseur axiale du joint d'étanchéité 9. Une lèvre d'étanchéité 14 est ratta- chée à la paroi latérale 13,,c'est-à-dire sur la partie du joint d'étanchéité 9,située à proximité de la surface latérale 8 du fond de la gorge. La lèvre d'étanchéité 14, qui est déformable élastiquement, s'étend en faisant un angle aigu par rapport à Jasurface cylindrique 4 en étant inclinée en direction de la face frontale 2 et de la surface cylin- drique 4 et est appliquée élastiquement, sous l'effet de sa tension propre, par un bord annulaire d'étanchéité 15 réalisé au niveau de son extrémité libre, contre la surface cylindrique 4. Lorsque le joint d'étanchéité 9 est dans son état libéré, ressorti hors de la monture 9, la lèvre d'étanchéité-14 prend la position détendue représentée par un trait mixte et repérée par la référence 14'. La lèvre d'étanchéité 14 s'étend, en comptant à partir du fond de la gorge, environ sur les trois quarts de la profon- deur de la gorge annulaire 3 ou de l'épaisseur axiale du joint d'étanchéité 9 en direction de la face frontale 2. Entre la lèvre d'étanchéité 14 et la paroi latérale 13 se trouve donc ménagée une gorge annulaire l ouverte en direction de la face frontale 2. Pour réaliser le montage de la garniture d'étanchéité de valve, on coince le joint d'étanchéité 9 dans la gorge annulaire 3 et on le maintient, en le faisant pénétrer dans la partie en contre-dépouille 7, dans cette dernière. Le fluide sous pression, qui circule suivant la direction de la flèche 12 et qui est contrôlé par la valve formée par la garniture d'étanchéité de valve et par le siège de valve 11, établit dans la gorge annulaire 16 une pression qui repousse de façon renforcée la lèvre d'étanchéité 14 contre la surface cylindrique 4 et garantit par conséquent une application du bord d'étanchéité 15, assurant une étan- chéité au fluide sous pression. La valve étant dans l'état fermé représenté, aucun fluide sous pression ne peut circuler le long de la lèvre d'étanchéité 14 en pénétrant entre la surface annulaire 8 et le joint d'é- tanchéité 9 et par conséquent un coussin de fluide com- primé ne peut pas se former dans le fond de la gorge. De même une circulation autour du joint d'étanchéité 9 le long des surfaces limites de la gorge annulaire 3 et par conséquent une cause de défaut d'étanchéité de la valve fermée sont exclues. Lorsque la valve est ouverte, il n'y a en soi pas de danger d'établissement d'un coussin dangereux de fluide sous pression au niveau du fond de la gorge annulaire. Le coincement suffit donc à maintenir de façon sûre le joint d'étanchéité 9 dans la monture 2. Par suite du simple coincement du joint d'étanchéité 9, le montage de la garniture d'étanchéité de valve est très simple et on peut aisément effectuer le remplacement de joints d'étanchéité 9 usés ou non étanches. Il est particulièrement approprié que la hauteur axiale a de la partie en contre-dépouille 7 de la gorge annulaire corresponde approximativement à la longueur b de la lèvre d'étanchéité 14; le coincement ou le dégagement du joint d'étanchéité 9 s'en trouve facilité. La lèvre d'étanchéité 14 doit toujours être disposée sur le côté d'application de la pression de la valve; si, à l'encontre de l'exemple de réalisation représenté, le fluide sous pression devait affluer à la valve depuis l'intérieur, considéré suivant la direction radiale, la lèvre d'étanchéité 14 devrait être disposée intérieurement, suivant la direction radiale, sur le joint d'étanchéité 9. En outre la monture 1 ne doit pas nécessairement comporter une face frontale 2 plane sur toute sa surface, mais peut être rattachée, comme une collerette annulaire faisant saillie radialement vers 6 2458727 l'extérieur, à un poussoir, en entourant ce dernier, et la paroi latérale 6 peut alors déjà former une paroi extérieure du poussoir. REVENDICATIONS 1) Garniture d'étanchéité pour une valve pou- vant être chargée par un fluide sous pression, compor- tant une monture rigide en forme de plateau ou d'anneau, une gorge annulaire ouverte du côté de la face frontale et ménagée dans ladite monture et un joint d'étanchéité constitué en un matériau élastique, situé dans la gorge annulaire et dont la surface frontale plane libre fait face à un siège de valve, une paroi latérale de la gorge annulaire comportant une partie en contre-dépouille dans laquelle le joint d'étanchéité s'engage, tandis que l'autre paroi latérale de la gorge annulaire forme une surface cylindrique, caractérisée par le fait que le joint d'étanchéité (9) comporte sur sa périphérie tour- née vers sa surface cylindrique (4) située du côté de l'application du fluide sous pression, une lèvre d'étan- chéité annulaire (14) déformable élastiquement, dont la longueur est égale au maximum à l'épaisseur axiale du joint d'étanchéité (9) et qui est rattachée au joint d'étanchéité (9) à proximité du fond de la gorge (sur- face annulaire 8) et s'étend en étant inclinée suivant un angle aigu par rapport à la surface cylindrique (4) en direction de la face frontale (2) et de la surface cylindrique (4), une gorge annulaire (16) ouverte en direction de la face frontale (2) étant située entre la lèvre d'étanchéité (14Y et une paroi latérale sensible- ment cylindrique (13) du joint d'étanchéité (9), et que la lèvre d'étanchéité (14) est appliquée élastiquement sous l'action de sa tension propre, par son extrémité libre constituant un bord annulaire d'étanchéité (15), contre la surface cylindrique (4) de la gorge annulaire (3). 2) Garniture d'étanchéité suivant la revendica- tion 1, caractérisée par le fait que la longueur de la lèvre d'étanchéité (14) depuis le fond de la gorge (surface annulaire 8) jusqu'au bord d'étanchéité (15), est égale approximativement aux trois quarts de l'é- paisseur axiale du joint d'étanchéité (9), qui cories- pond à la profondeur de la gorge annulaire (3) de la monture (1). 3) Garniture d'étanchéité suivant la revendica- tion 2, caractérisée par le fait qu'entre la surface cylin- drique (4) Ébla gorge annulaire (3) et une face fron- tale (2) de la monture (1) est située une surface in- termédiaire (5) arrondie, se raccordant sans arête aux deux surfaces (2 et 4). 4) Garniture d'étanchéité suivant la revendica- tion 1, caractérisée par le fait que le joint d'étan- chéité (9) est coincé dans la gorge annulaire (3) de la monture (1), comme cela est connu en soi. ) Garniture d'étanchéité suivant la revendica- tion 2, caractérisée par le fait que la hauteur axiale de la partie en contre-dépouille (7) de la gorge annu- laire (3) correspond approximativement à la longueur de la lèvre d'étanchéité (14).