Brevet FR2466690A1 — publié le 19810410

- 1 - La présente invention a pour objet un clapet obturateur, notamment à plusieurs éléments utilisé dans des installations industrielles de transport d'air et pourvu d'au moins un papillon formant clapet monté àa rotation dans un chassis constitué par un profilé creux, avec, entre ce papillon et ce châssis, un moyen d'étan- chéité latérale constitué par une plaque de matière alvéo- laire qui, sur sa face tournée vers le châssis, est garnie d'une mince feuille d'une matière ayant un coefficient de frottement très faible. Un clapet obturateur de ce genre est décrit dans le Modèle d'utilité DE 77 33 240. Dans ce document sont décrites diverses variantes de réalisation du moyen d'é- tanchéité qui, de même que ceux décrits dans les Modèles d'utilité DE 76 28 312 et 77 33 239, est disposé sur la face extérieure d'un disque denté fixé tout contre le papillon et par l'intermédiaire duquel ce dernier peut être manoeuvré et est, dans le cas d'un clapet composé de plusieurs papillons, accuuplé au papillon suivant construit de la m me façon. Un problème fondamental déjà évoqué dans le premier des Modèles d'utilité cités ci-dessus concerne la force avec laquelle ces moyens d'étanchéité sont ap- pliqués. Etant donné que toutes les imprécisions de fabrication, notamment les inévitables légers gauchis- sements du châssis en t6le, sont forcément reprises par la plaque de matière alvéolaires la compression moyenne de cette plaque et, par suite, le serrage, peuvent 8tre largement dépassés dans certains cas, ge qui rend difficile la manoeuvre du papillon et nuit à son efficacité, no- tamment lorsque, en cas de panne de courant, ce papillon doit être fermé automatiquement par des ressorts en spirale qui n'ont pas la puissance de la commande électrique de manoeuvre du papillon. L'invention a alors pour but de réduire les efforts de serrage qui sont engendrés par les moyens d'éetan.cnéité - 2 - latérale du ou des papillons et qui sont dus notanment aux tolérances de fabrication, et du mâme coup de récluire la force nécessaire pour manoeuvrer l'ensemble de ce clapet. Pour atteindre ce but l'invention prévoit que dans un clapet du genre décrit en préambule le profilé creux du papillon est enfoncé par ses arêtes frontales dans la plaque de matière alvéolaire. Ainsi, au lieu d'être comme jusqu'à présent com- primée sur toute sa surface, la plaque de matière al1éo- laire n'est donc plus, selon l'invention, comprimée pour ainsi dire que le long de lignes. L'effort de serrage se trouve ainsi, pour un m8me écrasement de la matière alvéo- laire, réduit à une fraction de la valeur antérieure à l'invention, sans que cela nuise en quoi que ce soit à l'effet d'étanchéité. Etant donné que le papillon est constitué par un profilé creux de section allongée, les courants de fuite éventuels doivent traverser auccessi- vement deux lignes d'étanchéité pour franchir le papillon. On constate ainsi que le taux de fuite se trouve réduit d'une puissance de dix, ce qui représente une amélioration extraordinaire de l'étanchéité du clapet. Les disques dentés mentionnés plus haut qui9 dans le cas préféré d'un clapet à plusieurs papillons, sont disposés du côté intérieur du châssis, sont maintenant disposés à l'extérieur de ce dernier o ils trouvent place entre les ailes du profilé en U ouvert vers l'extérieur. Il suffit de fermer ce profilé par une plaque pour que les disques dentés se trouvent protégés. D'autres avantages sont obtenus du fait que les disques dentés sont maintenant séparés des papillons et retires de la section d'écoulement du fluide. En effet, lorsque ces disques étaient placés dans cette section, des salissures pouvaient être retenues dans les dentures et y former un terrain bactériel. Ceci est particulièrement indésirable dans les installation de ventilation d'hopitaux, notamment de salles d'opération, et dans les laooraVoires de fabrication de produits pharmaceutiques. Les obturateurs à papillon conformes à l'invention sont par contre physio- logiquement parfaits. Lorsqu'il s'agit de conduites d'air chaud ou ana- logues, le fait que les disques dentés soient à l'extérieur de la section d'écoulement a pour avantage que ces disques généralement en aluminium restent moins chauds et qu'ils ne sont plus soumis à des contraintes dues à leur coef- ficient de dilatation thermique plus grand que celui de la tale d'acier du chAssis. Enfin on peut maintenant supprimer le.deuxième disque denté, non nécessaire au mécanisme de manoeuvre et d'accouplement des papillons, mais qui était disposé jusqu'à présent à l'autre extrémité de chaque papillon uniquement pour y assurer l'étanchéité. Les papillons étant généralement fabriqués à partir de bandes de grande longueur qui sont coupées à la longueur désirée, ils présentent des arêtes tranchantes; C'est pourquoi il est recommandé que les arêtes du pa- pillon qui sont enfoncées dans la plaque de matière alvéo- laire soient ébavurées; on peut aussi les arrondir. Afin que ces arêtes puissent bien pénétrer dans la matière alvéolaire tout le long, il y a intérêt à ce que le bloc de fixation de l'axe du papillon, généralement rivé au profilé creux, soit en retrait de quelques milli- mètres vers l'intérieur par rapport aux arêtes considérées. La plaque de m!atière alvéolaire présente évi- demment une ouverture pour le passage de l'axe du papillon. Cette ouverture peut être suffisamment grande pour laisser place par exemple à une collerette de la douille de palier dans laquelle est monté l'axe du papillon. Il est utile que la plaque de matière alvéolaire dépasse de chaque c8té du profilé creux du papillon d'une distance de 3 à 7 mm, de préférence 5 mm, mais qu'elle ne s'étende pas au-delà des deux extrémités de la section de ce profilé, afin que dans le cas d'un obturateur fermé à -4 plusieurs papillons les joints d'étanchéité des différents papillons se raccordent bout à bout. Pour que le joint ainsi conçu soit posé avec précision sur le papillon et pour l'y maintenir de manière sdre, une forme d'exécution avantageuse de l'invention prévoit que des pièces de centrage, de préférence de forme trapézoïdale et elles aussi en matière alvéolaire (pouvant tre la même que celle de la plaque), soient fixées à la plaque d'étanchéité, de préférence par collage. L'épaisseur de la plaque d'étanchéité en matière alvéolaire peut être comprise entre 3 et 7 mm; elle est de préférence d'environ 5 mm. La matière alvéolaire préférée est un caoutchouc de silicone. La mince feuille, par exemple en Teflon (marque de fabrique), peut 9tre collée sur celle des faces de la plaque de matière alvéolaire qui est en regard de la t8le du châssis. Enfin, dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, le chassis présente, à partir de la surface de contact que le papillon a avec lui lorsqu'il occupe sa position de fermeture, une légère incurvation vers l'extérieur en amont comme en aval de la dite surface. Grace à cette disposition la force de serrage ne s'exerce pleinement que lorsque le papillon occupe sa position de fermeture. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit ci-après et en se référant au dessin annexé; sur ce dernier - la figure 1 est une vue partiellement en élé- vation, partiellement en coupe, dans la direction indiquée par la flèche I sur la fig. 2, d'un obturateur selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe transversale, perpendiculaire au plan de la fig. 1, suivant la ligne II-II tracée sur cette dernière. Dans un chassis en t8le 1 de forme rectangulaire sont disposés dans un meme plan, sur des axes parallèles -5 - entre eux, plusieurs clapets en forme de papillon 3, 3'. Le oh8ssis en t8le 1 forme un profilé en U rela- tivement plat, ouvert en direction de l'extérieur. Les papillons 3, 3' sont creux et se composent chacun de deux bandes de t8le 6 et 7 réunies l'une à l'autre par repliage de leurs extrémités 4 et 5. La bande de t8le 6 comporte à c8té du repliage 4 une rainure 8 dans laquelle est logé un profilé d'étanchéité élastique 9. Dans la position d'obturation représentée au dessin, ce profilé d'étanchéité 9 est, par une lèvre O10, en contact avec le repliage 5 du papillon suivant. A chacune des extrémités axiales des papillons 3 o 3', mais à quelques millimètres de distance des arêtes longitudinales Il des bandes de t8le 6 et 7, un bloc d'alu- minium 12 est enserré entre ces deux bandes et fixé à celles-ci par des rivets 13. Un axe 14 de courte longueur 14, enfoncé à la presse dans un alésage de ce bloc 12, traverse dans une douille 15 formant palier la t8le qui constitue le carter 1. A l'extrémité extérieure de cet axe 14 est fixée, au moyen d'un bloc de fitation 16 enfilé sur cet axe et retenu sur lui par une vis pointeau, une roue dentée 17. Cette roue engrène avec celle du papillon voisin 3'. Au moyen d'un mécanisme de commande non repré- senté et qui attaque l'une des roues dentées 17 ou l'un des axes 14, on peut faire passer tous les papillons de la position de fermeture illustrée au dessin à la position d'ouverture, par rotation de 900 . Par rapport au châssis 1 chacun des papillons 3, 31 est rendu étanche au moyen d'une découpe de caoutchouc alvéolaire de silicone épaisse de 5 mm, en forme générale de losange, repérée 18 sur le dessin. Sur sa face tournée vers le chassis 1, cette découpe est revêtue d'une mince feuille collée en Teflon (marque déposée) 19 dont l'é- paisseur a été exagérée sur le dessin. Chaque découpe 18 comporte un évidement circulaire 20 dans lequel pénètre l'extrémité intérieure de la douille de palier 15 et que -6 - traverse l'axe 4. Sur sa face en regard du papillon, la découpe 18 comporte deux pièces de centrage 21 et 22 de forme trapézoldale, de préférence collées sur elle, également en caoutchouc alvéolaire de silicone. La forme de chacune de ces pièces de centrage -corres- pond à celle des papillons creux 3 dans lesquels ces pièces sont engagées sur une faible profondeur. Les arêtes 11 du papillon s'enfoncent dans les découpes 18 et les repoussent ainsi contre le chtssis 1. La pression spécifique unitaire ainsi exercée est suffisamment forte pour assurer une ex- cellente étanchéité, bien que le serrage soit relativement faible. REVENDICATIONS 1. Clapet obturateur, notamment a plusieurs élé- ments, utilisé pour équiper des installations industrilOes de transport d'air et pourvu d'au moins un papillon for- mant clapet monté à rotation dans un chassis constitué par un profilé creux, avec, entre ce papillon et ce châssis, un moyen d'étanchéité latérale constitué par une plaque de matière alvéolaire qui, sur sa face tournée vers le chAssis, est garnie d'une mince feuille d'une ma- tière ayant un coefficient de frottement très faible, ce clapet obturateur étant remarquable en ce que le profilé creux du papillon (3) est enfoncé par ses arêtes fron- tales (11) dans la plaque de matière alvéolaire (18). 2. Clapet obturateur selon la revendication l, re- marquable en ce que la plaque de matière alvéolaire (18) dépasse de chaque côté du profilé creux du papillon d'une distance de 3 à 7 mm, de préférence-de 5mm environ, tandis que les deux extrémités (4,5) de la section du profilé creux coïncident avec les extrémités de la dite plaque. 3. Clapet obturateur selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que sur la plaque de matière alvéo- laire (18) sont fixées, de préférence par collage, des pièces de centrage (21,22) qui pénètrent dans le profilé creux, ont une forme de préférence trapézoidale et sont constituées de la même matière que celle de la dite plaque 4. Clapet obturateur selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, remarquable en ce que la plaque de matière alvéolaire (18) a. une épaisseur de 3 à 7mm, de préférence environ 5minm. 5. Clapet obturateur selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, remarqueble en ce que la dite plaque (18) est en caoutchouc de silicone. 6. Clapet obturateur selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, remarquable en ce que la mince feuille à très faible coefficient de frottement (19) est en Téflon (marque de fabrique). 7. Clapet obturateur selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, remarquable en ce que le dit chassis (1) présente, à partir de la surface de contact que lespa$ llons (5) ont avec lui lorsqu' ils occupent la position de fermeture, une légère incurvation vers l'ex- térieur, en amont comme en aval de la dite surface de contact.