Brevet FR2467338A1 — publié le 19810417

- 1 - La présente invention concerne un joint d'étanchéité pour obturateur tel que# par exemple, un registre de venti- lation pouvant servir au sectionnement, dans des circuits de ventilation, de réfrigération d'air fonctionnant à basse pression. On sait que, d'une manière générale, un tel registre de ventilation comprend un cadre en tale mécanosoudée à l'intérieur duquel est monté pivotant un volet. En raison du taux important de fuites toléré dans les applications dont font habituellement l'objet ces registres, l'étanchéité "relative" est obtenue par contact métal-métal du volet sur le cadre, l'obturation étant obtenue par rotation quart de tour à partir de la position ouverte et inversement. Il s'avère actuellement que, dans de nombreux types d'application, l'étanchéité de ces registres est jugée insuffisante, notamment mais non exclusivement, pour des raisons de sécurité. Ceci est en particulier le cas pour les installations de ventilation utilisées dans les centrales nucléaires. Il est en effet indispensable, dans le cas d'une contamination accidentelle du flux d'air véhiculé, de fermer hermétique- ment les volets de manière à circonscrire la contamination, ce qui n'est guère possible avec les volets actuellement utilisés. L'invention a donc pour but d'améliorer l'étanchéité de ces registres de manière à ce qu'ils soient totalement étanches pour les pressions de service rencontrées. Elle propose donc à cet effet une étanchéité obtenue par défor- mation (compression) d'un joint élastomère composite par un volet de préférence métallique. Selon une caractéristique de l'invention, le joint se compose essentiellement s - d'une armature présentant une concavité centrale bordée de deux ailes latérales; - un sommier élastique logé dans ladite concavité: - un revêtement présentant une bonne résistance à - 2 - l'usure et un coefficient de frottement faible qui recouvre ladite concavité et vient en retour sur les ailes latérales sur lesquelles il vient s'accrocher. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la susdite armature consiste en un profilé de section en -b retourné dont l'âme centrale vient se fixer par exemple par soudage sur le cadre de l'obturateur. Dans ce cas, les parties du revêtement venant en retour sur les ailes de l'armature viennent en contact sur ledit cadre, et présentent à cet endroit au moins une lèvre autoclave respective, de manière à assurer une étanchéité statique entre ledit revêtement et ledit cadre. Le revêtement peut être réalisé en élastomère à haut module d'élasticité et le sommier élastique en élastomère à bas module d'élasticité. Dans ce cas, le sommier peut remplir la concavité de l'armature et présenter une surface libre bombée sur laquelle vient en appui le revêtement. Le sommier élastique peut également consister en un ressort spiralé en plastomère ou en métal. L'invention concerne également un registre de ventila- tion équipé dudit joint. Un tel registre comprend donc: - un cadre de surface interne cylindrique pouvant se monter sur une gaine de ventilation par exemple par bridage t un volet monté pivotant dans le cadre au moyen d'au moins un axe décalé par rapport au plan du volet r - un joint d'étanchéité continue du type de ceux précédemment décrits et dont l'armature vient se fixer par son âme sur ledit cadre, sensiblement dans le plan d'étan- chéité du registre. Ce registre peut présenter la forme de la gaine sur laquelle il vient se monter. Par conséquent, il peut par exemple présenter une forme carrée, rectangulaire ou même circulaire. Le susdit volet peut être entièrement métallique. La tranche peut alors être protégée soit par un rechargement 3 - électrique soit par un revêtement inoxydable pouvant se présenter sous la forme d'un profilé, soit par tout autre moyen. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels t Les figures 1 à 6 représentent, en vue de côté et en vue de dessus, un registre de forme carrée (figures 1 et 2), un registre de forme rectangulaire (figures 3 et 4) et un registre de forme circulaire (figures 5 et 6); Les figures 7 et 8 représentent respectivement en coupes transversale et axiale un registre de forme rectan- gulaire: Les figures 9 et 10 représentent, en coupe partielle, un cadre de registre équipé d'un joint à sommier en élas- tomère (figure 9) et à sommier en ressort spiralé (figure ): Les figures 11 à 14 représentent des tranches de volet protégées par des dépôts inoxydables. Avec référence aux figures 1 à 8, les registres, quelle que soit leur forme (carrée, figures 1 et 2, rectangulaire, figures 3 et 4, circulaires, figures 5 et 6) comprennent un cadre de surface interne cylindrique mécanosoudée 1 de section en forme de U dans lequel est monté pivotant un volet 2, de forme correspondante, au moyen de deux demi-axes 3 et 4 dont l'un (axe 3) est un axe d'entratnement, et de deux moyeux respectifs 5, 6. Le moyeu de l'axe d'entraînement est équipé d'une platine de fixation 7 pour l'appareil de manoeuvre. Le volet 2, réalisé en tôle mécanosoudée, comprend plus particulièrement une tôle d'étanchéité renforcée (renforts 2'). Sur ledit volet sont montés, décalés par rapport au plan d'étanchéité, les deux demi-axes de rotation 3, 4. Ces derniers sont montés sur roulements 8, 9 dans les moyeux 5, 6 dudit cadre. Dans l'exemple représenté figures 1 à 6, le demi-axe d'entraînement 3 se trouve - 4 - entratné par un actionneur 10 de type classique et qui ne sera donc pas décrit en détail. Le moyeu 6 relatif au demi-axe 4 est protégé par un couvercle 11 rendu étanche par exemple grâce à des joints toriques. Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, l'arma- ture 12 du joint selon l'invention vient se fixer, par exemple par soudure par points, sur le cadre 1, sensiblement dans le plan d'étanchéité du registre, qui se trouve, comme précédemment mentionné, décalé par rapport aux demi-axes 3, 4. On notera que pour les registres de section carrée ou rectangulaire, la forme interne-de ce cadre 1 et, en conséquence de l'ensemble du joint, est arrondie dans les angles. Cette armature 12 qui est réalisée à l'aide d'un profilé en A inversé reçoit, dans sa concavité 13, un sommier 14, en élastomère à bas module d'élasticité, destiné a assurer l'élasticité ou la restitution du siège lors de la pénétration ou le retrait de la tranche 15 du volet 2. Dans l'exemple représenté figure 9, le sommier 14 remplit la concavité 13 de l'armature 12 et présente une face supérieure 16 bombée au repos. L'ensemble constitué par l'armature 12 et le sommier 14 se trouve recouvert par un revêtement élastomère 17 à haut module, en forme de C renversé, dont les bords laté- raux 18 viennent en retour sous les ailes latérales 19 de l'armature 12. Cette dernière disposition permet de réaliser l'accrochage du revêtement 17 sur l'armature 12. Cet accrochage se trouve renforcé grâce au fait que les ailes 19 de l'armature sont prolongées par un léger repli qui vient s'engager, par encliquetage, dans des gorges latérales 21 correspondantes de la partie en retour 18 du revêtement 17. L'étanchéité statique, entre le revêtement 17 et le cadre 1, est assurée en prévoyant, dans les parties du revêtement 17 venant en retour sur les ailes 19 du profilé - 5 - et qui viennent porter sur le cadre 1, des lèvres autoclaves 22. On notera que l'élastomère utilisé pour la réalisation du revêtement 17 doit en outre présenter une bonne résis- tance mécanique (frottement, usure) au contact de la tranche du volet 2. Par ailleurs, le réglage axial du volet 2, par rapport au siège précédemment décrit, s'effectue par translation de l'axe 4 dans le roulement 9 logé dans le moyeu 6. L'invention ne se limite pas au type de sommier repré- senté figure 9. Il pourrait consister par exemple en un ressort spiralé 23 en plastomère ou en métal (figure 10). Le fonctionnement des registres précédemment décrits est très voisin de celui d'une vanne-papillon classique. D'une façon analogue, la manoeuvre complète du volet, de l'ouverture à la fermeture, correspond à une rotation complète de 900 autour des axes. De même, l'étanchéité amont-aval est obtenue en fin de fermeture par une compres- sion continue de la tranche de volet sur le siège et dont le type peut varier selon la position de la tranche 15 du volet 2 par rapport à son axe de rotation (demi-axes 3, 4). Cette action se traduit, en tout état de cause, d'une part, en une pénétration de la tranche 15 du volet 2 dans le siège,parallèle à l'axe de rotation et, d'autre part, en un glissement de la tranche 15 sur le siège,perpendiculaire audit axe de rotation. A cet effet, la conception du revêtement 17 est telle que sa forme extérieure permet un engagement progressif dans un sens comme dans l'autre de la tranche 15 du volet 2, tandis que sa souplesse permet d'absorber, sans augmen- tation notable de la compression et donc du frottement, les écarts dimensionnels dus à une construction en t8lerie mecanosoudée. Avec référence aux figures 11, 12, 13 et 14, la tranche 15 du volet 2 peut être protégée par un dép8t inoxydable pouvant consister: -6- - en un rond 24 en acier inoxydable soudé sur la périphérie du volet 2 (figure 11); - en un profilé 25 en plastomère collé sur la péri- phérie du volet 2 (figure 12); - en un profilé 26 en acier inoxydable fixé par soudure continue ou par collage sur la périphérie du volet 2 (figure 13): - en un rechargement 27 en acier inoxydable réalisé sur la tranche du volet 2 (figure 14). - 7 - REVENDICATIONS 1.- Joint d'étanchéité, notamment pour obturateur tel qu'un registre d'étanchéité, caractérisé en ce qu'il se compose d'une armature présentant une concavité centrale bordée de deux ailes latérales, un sommier élastique logé dans ladite concavité, un revêtement présentant une bonne résistance à l'usure et un coefficient de frottement faible qui recouvre ladite concavité et vient en retour sur les ailes latérales sur lesquelles il vient s'accrocher. 2.- Joint d'étanchéité selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la susdite armature consiste en un profilé de section en JA retourné dont l'âme centrale vient se fixer par exemple par soudage sur le cadre de l'obturateur. 3.- Joint d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties du revêtement venant en retour sur les ailes de l'armature,assurent un accrochage efficace dudit joint lors de la manoeuvre du volet et, venant en contact sur ledit cadre présentent à cet endroit au moins une lèvre autoclave respective de manière à assurer une étanchéité statique entre ledit revêtement et ledit cadre. 4.- Joint d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit revêtement est réalisé en élastomère à haut module d'élasticité et le sommier élastique en élastomère à bas module d'élasticité. 5.- Joint d'étanchéité selon la revendication 4, carac- térisé en ce que le sommier peut remplir la concavité de l'armature et présenter une surface libre bombée sur laquelle vient en appui le revêtement. 6.- Joint d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sommier consiste en un ressort spiralé en plastomère ou en métal. 7.- Joint d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut réaliser une étanchéité continue sur un registre de forme carrée, rectangulaire ou circulaire. - 8 - 8.- Registre de ventilation, caractérisé en ce qu'il comprend s - un cadre pouvant se monter sur une gaine de venti- lation, par exemple par bridage: - un volet monté pivotant dans le cadre au moyen d'au moins un axe décalé par rapport au plan du volet j - un joint d'étanchéité continue selon l'une des revendications précédentes, dont la forme permet l'engage- ment du volet d'un côté comme de l'autre et dont l'armature vient se fixer par son âme sur ledit cadre, sensiblement dans le plan d'étanchéité du registre. 9.- Registre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente une section de la forme de la gaine sur laquelle il vient se monter. 10.- Registre selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le susdit volet est entièrement métallique et en ce que sa tranche peut être protégée soit par un rechargement électrique, soit par un revêtement inoxydable pouvant se présenter sous la forme d'un profilé.