Brevet FR2495272A1 — publié le 19820604

L'invention est relative à une vanne. Notamment, mais non exclusivement, l'invention est relative à une vanne à coin, c'est-à-dire à une vanne où un obturateur en forme de coin. mobile en translation dans la chambre principale de la vanne détermine la communication ou l'isolation de deux conduites, situées généralement de part et d'autre de la vanne et fixées celte-ci. De telles vannes sont utilisées de manière courante dans le domaine de la chimies des pétroles, de la pétrochimie, etc.... L'obturateur est. généralement commande, dans son mouvement de translation par un organe mobile en translation, tel qu'une tige de manoeuvre. Par exemple, cette tige de manoeuvre est manoeuvrée au moyen d'un volant, situe à l'extérieur de la vanne, et relié au corps de celleci. Le volant présente généralement, dans sa partie centrale, un orifice taraudé que traverse la tige de manoeuvres qui est filetée dans sa partie supérieure. Des moyens appropriés, empêchent, par ailleurs cette derniere de tourner autour de son axe, lors de la rotation du volant. Ainsi, la rotation du volant transorme en un mouvement de translation de la tige de manoeuvre, donc de l'obturateur. De tels types de vannes comportent des portés d'étanchéité, en particulier, entre l'obturateur et l'orifice de communication, et entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne. Ces joints d'étanchélté,assurant l'étanchéïté entre des parties mobiles, sont soumis à un frottement, et donc à une usure. Ainsi, il est nécessaire sinon de les remplacer, au moins de les inspecter après des périodes définies d'utilisation de la vanne. Les joints situés au niveau de l'obturateur exigent l'arrêt complet de la vanne, la vidame des conduites, au moins au niveau de celle-ci. La vanne, en effet, dans ce cas, doit être démontée. Par contre, avantageusement, le joint d'étanchéité situé entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne peut être accessible, inspecté et éventuellement interchange sans avoir à arrêter le fonctionnerient de la vanne. Pour ce faire, le volant de manoeuvre, ou plus généralement les moyens de manoeuvre sont maintenus par deux bras, appelés bras d'arcade, de référence diamétralement opposés à l'axe de la tige de manoeuvre. Des moyens appropriés, constitués généralement par une bride demontable, située entre les bras d'arcade, d'une part assure la compression du joint d'étanchéïté situé entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne, et 'autre part permet l'accessibilité à ce joint, pour une inter vention. D'autre part, de telles vannes présentent des moyens permettant d'isoler la chambre principale de la vanne et se substituant oro- visoirement au joint d'étanchéïté situé entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne, au moins durant une intervention sur ce joint. De tels moyens sont connus de l'Homme de l'Art. Ainsi, il est possible d'intervenir sur le @oint d'étanchéïté entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne, sans avoir à arrêter son fonctionnement. Cependant, les vannes actuelles présentent un inconvénient au niveau des bras d'arcade. En effet, la distance entre leurs faces in- ternes est généralement constante et légèrement supérieure à la largeur de la bride qui compri r le Joint d'étanchéïté. I1 est possible de soulever la bride de manière à intervenir sur le Joint d'étanchéité. Cependant, i7 est nécessaire pour maintenir la bride en position haute qie l'opérateur la tienne manuellement, ou qu'il la bloque par des moyens à sa portée. En tous les sas, les moyens utilisés pour maintenir cette bride réduisent l'accessibilité au joint d'étanchéïté.Cette accessibilité est par ailleurs faible du fait du parallélisem des brus d'arcade, et de la faible distance entre leur facs interne. Un des buts de la présente invention est de proposer une forme avantageuse pour les bras d'arcade, qui facllite , pour un opérateur, l'intervention sur le joint d'étanchéïté situé entre la tige de manoeuvre et le corps de a vanne. Ur. autre but de la présente invention est .e proposer des bras d'arcade qui permettent de maintenir la bride en position haute, où l'accès au joint d'éthanchéïté est dégagé. La vanne selon la présente invention est caractérisée par le fait que les bras d'arcade présentent une forme évasée, au moins au niveau de leur face interne orientée vers la tige de manoeuvre, s'écartant progressivement de celle-ci depuis leur partie inférieure jusqu'à leur partie supérieure, et se refermant ensuite, la bride démontable en position de compression du joint d'étanchéïté étant située au fond de la dite forme interne évasée des bras. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, ainsiqu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente à titre d'exemple, dans un mode non limitatif de'mise en oeuvre de l'invention, une vanne vue de côté, dont la partie supérieure a été coupée par un plan vertical passant par l'axe de la tige de manoeuvre. La figure 2 représente la vanne de la figure 1 en vue de face, dont la partie supérieure a été coupée par un plan vertical passant par l'axe de la tige de manoeuvre. La figure 3 représente à titre indicatif une bague d'etanche- té située entre la tige de manoeuvre et le corps de la vanne. Il faut remarquer que, dans les figures, certaines proportions n'ont pas été respectées, en particulier pour les éléments de la vanne qui sont connus de l'Homme de l'Art. Cette vanne comprend un corps 1, dont la partie inférieure délimite la chambre principale de la vanne, à l'intérieur de laquelle se trouve l'obturateur d'un type connu, qui n'est pas visible dans les figures. Cet obturateur est commandé par une tige de manoeuvre 2. Pour réaliser le mouvement de la tige de manoeuvre 2, et donc de l'obturateur, par exemple, la partie supérieure 3 de la tige 2 est filetée, et traverse un orifice taraudé correspondant situe dans la partie centrale d'un volant de manoeuvre 4. La rotation de la tige de manoeuvre autour de son axe, est empêchée, par exe,Wle,au niveau de la liaison entre la tige et l'obtur rateur. Le volant 4, quant à lui, est libre en rotation, et est relié au corps 1 de la vanne par deux bras d'arcade 5 et 6. Un assemblage, à la portee de l'Homme de l'Art et par exemple au moyen d'une bride 7, relie le volant 4 à la partie superieure des bras d'arcade 5 et 6, empêchant son mouvement de translation parallèlement à l'axe 8 de la tige 2, et autorisant le mouvement de rotation par rapport à cet axe. Ainsi, la rotation du volant 4 entraine un mouvement de translation de la tige de manoeuvre 2 tel que cela est connu. La tige de manoeuvre 2, pour pénétrer dans la chambre princi pale de la vanne, traverse un orifice 9 situé dans la partie supérieure de celle-ci. L'étanchéïté à ce niveau est realisée par un dispositif du type presse-étoupe. Un joint 10, constitué de. préférence par une plu ralité de bagues d'étanchéïté il superposees est comprimé entre la paroi interne de l'orifice 9 et la paroi externe de la tige de manoeuvre 2. Naturellement, a ce niveau, la tige 2 n'est pas filetée. Les bagues d'gtanchéTtê 11 sont d'un type connu, elles sont de préférence fendues obliquement, de manière à pouvoir être engagées sur la tige de manoeuvre ou dégagées latéralement.Une telle bague est représentée à titre d'illustration en figure 3. Le dispositif du type presse-étoupe comprend dans sa partie inférieure des moyens connus d'appui du joint 9, et dans sa partie superieure, une bride 12. Cette bride comporte un orifice central 13 que traverse la tige de commande 2, et est serrée par rapport au corps 1 de la vanne au niveau d'oreillers 14 situées dans sa partie supérieure. Le serrage est de préférence réalisé de part et d'autre de l'axe 3, et a été schématisé par des traits mixtes 15 dans la figure 1. Un fouloir 16 situé entre le joint 9 et la bride 12 est comprimé lors du serrage de la bride par rapport aux oreilles 14. Tel que cela est représenté en figure 2, la bride 12 se trouve au fond de la zone définie par les faces internes des deux bras d'arcade 5 et 6, e sa plus grande dimension, selon le plan de la figure 1 est sensib.emen. orthogonale au plan défini par les bras d'arcade 5 et 6 et l'axe 8 de.la tige de manoeuvre 2, c'est.-à-dire le plan de la figure 2. Lorsqu'il est nécessaire d'intervenir sur le joint 9, par exemple pour l'interchanger, des moyens d'un type connu situé de préférence dans la chambre principale de la vanne se substituent provisoi rer.ent au joint 9. Ensuite, la bride 12 est desserrée et est relevée avec le fouloir 16, ce qu, libère l'accès au Joint 9, par exemple const.- tué par les bagues 11. Selon l'invention, les bras d'arcade 5 et 6 présentent au niveau de leur face interne, orientés vers la tioe de manoeuvre 2, une forme évasée, de préférence syrn-étrio,ue par rapport au plan de la figure 1. Cette forme évasée s'écarte progressivement de l'axe 3 de la tige de commande 2 depuis le fond 17 de la zone définie par les deux bras, jusque dans leur partie supérieure, où ceux-ci se referment vers la tige de manoeuvre 2. C'est dans cette partie que le volant 4 est relié aux bras d' arcade . De préférence, la face interne des bras 5 et 6 pre- sente au niveau du fond 17 une forme aplatie, au moins sur une largeur approximativement egale à la largeur de la bride 12. Cette forme avantageuse facilite, pour un opérateur l'accès au joint d'étanchéïté 9. En effet, les bras d'arcade, de par leur forme, étant plus écartés de la tige de manoeuvre, au moins dans leur partie supérieure, que les bras d'arcade traditionnels, l'espace entre ceux-r--i et la tige de manoeuvre est plus important. D'autre part, la distance entre la face interne des bras d'arcade 5 et 6 croit depuis le fond 17, d'une valeur voisine de la largeur de la bride 12, et inférieure à la longueur de cette bride, à une valeur supérieure à la longueur de la bride dans la partie supérieure des bras. Ainsi, en position d'intervention, la bride 12 pourra être soulevéepuis tournée de 90 degrés par rapport à l'axe 8 dans la partie supérieure de la zone définie par la face interne des bras d'arcade 5, et 6. il sera ensuite possible de la mettre en appui sur la face interne des bras 5 et 6. La bride 12 est représentée dans cette position en 18. Elle se trouve donc maintenue dans cette position, à un niveau où la distance entre les faces internes des bras d'arcade 5 et 5 est sensiblement egale à sa longueur. Dans cette position 18, elle tient d'elle même par gravité, et l'opérateur n'a plus à la maintenir à la main, ou à l'aide d'un outil à sa portee. Son intervention sur le joint 9 se trouve donc nettement facilitée. De préférence, etant donnée la forme évasée des bras d'arcade 5 et 6, des nervures de renforcement 19 et 20 les relient respectivement à la partie supérieure du corps 1 de la vanne. Ainsi, la forme avantageuse donnée aux bras d'arcade, et plus particulièrement leur face interne, d'une part augmente les dimensions de la zone définie par ceux -ci, dans laquelle l'opérateur doit intervenir pour, par exemple5 dégager de la tige de manoeuvre les bagues d'é tanchéîté telles que les bagues 11, et pour en engager de nouvelles. Par ailleurs, son intervention se trouve facilitée par le fait que la bride 18 est maintenue en position haute par la face interne des bras d'arcade 5 et 6, du fait de la forme avantageuse qui leur est donnée. Naturellement la description de la presente invention n'est donnée qu'à titre indicatif, et i' on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de la présente invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci En particulier, l'invention pourrait être appliquée à d'autres vannes ques les vannes du type à coin, ainsi qu'à des vannes pour lesquelles une intervention sur le joint d'étancherté situé.entre la tige de manoeuvre et le corps nécessite un arrêt de l'installation. REVENDICATIONS 1. Vanne, notamment mais. non exclusivement vanne à coin, comprenant un corps (1) délimitant une chambre principale, où fonctionne un obturateur commandé par une tige de manoeuvre, sensiblement cylindrique de révolution, mobile en translation ou en rotation selon son;; axe, et actionnée extérieurement à la chambre principale par des moyens de manoeuvre, tels qu'un volant de manoeuvre (4), qui sont supportés par deux bras d'arcade (5, 6) reliés audit corps, sensiblement diamétralement opposéspar rapport à l'axe de la tige de manoeuvre, l'étanchéité entre cette dernière et la chambre principale étant réalisée par un joint d'étanchéité (9), composé par exemple par au moins une bague d'étanchéité fendue (11), des moyens au moins en partie démontables assurant la compression du joint d'étanchéité caractérisée par le fait que les bras d'arcade (5, 6) préssntent au moins au niveau de leur face interne ortentée vers la tige de manoeuvre (2) une forme évasée, s'écartant progressivement de la tige de manoeuvre depuis leur partie inférieure (17) jusque leur partie supéricure, et se refermant ensuite vers la tige de manoeuvre, une bride démontable (12) en position de compression du joint d'étanchéité (9) étant située au fond de ladite forme interne évase des bras (5, 6). 2. Vanne selon la revendication 1, la plus grande dimension de la bride entant orientée sensiblement perpandiculairement au plan défini par l'axe de deux bras et l'axe de la tic en position de comprossion, caractérisée par le fait que lesdits bras d'arcade (5, 6) présentent des moyens pour maintenir la bride (12) lorsqu'elle est démontée en position haute (18), où l'accès au joint d'étanchéité (9) est libre. 3. Vanne selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la distance entre les faces internes des bras d'arcade (5, 6), du fait de leur forme évasée, croit depuis ure valeur inférieure à la plus grande dimension de la bride (12) jusqu'à une valeur supérieure a ladite plus grande dimension de la. bride (12), avant de se refermer dans la partie supérieure des bras, et qu'en position démontée, la bride (12) est orientée de manière à ce que sa plus grande dimension soit située sur le plan défini par l'axe des bras et l'axe (8) de la tige de manoeuvre, et repose sur lesdits bras à un niveau où la distance entre leur face interne est sensiblement égale à ladite plus grande dimension de la bride. 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la forme évasée de la face interne des bras d'arcade (5, 6) est aplatie sensiblement perpendiculairement à l'axe de la tige de manoeuvre, et que la distance à ce niveau entre les faces internes des deux bras. d'arcade est au moins egale à la largeur de la bride (12). 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que des nervures de renforcement extérieures (19, 20) relient respectivement la face extérieure des bras (5, 6) à la face extérieure de la paroi du corps de la vanne (1).