Brevet FR2515303A1 — publié le 19830429

L'invention concerne un clapet d'arrêt ou antiretour ou similaire, composé d'une cage et d'un disque logé dans la cage à l'aide de tourillonss Les clapets d'arrêt ou similaires munis d'un disque pivotant sont connus dans les réalisations les plus variees. Pour les clapets d'arrêt de plus grande dimension, la fabrication par moulage de la cage ou du disque est relativement difficile et complexe. Pour cette raison, on a souvent été amené à réaliser les clapets d'arrêt par soudage. Pour la réalisation soudée des clapets d'arrêt, les conditions exigées dans certains domaines d'application sont très contraignantes. Pour cette raison, la réalisa- tion par soudage des clapets d'arrêt devient très coûteuse à cause des vérifications très poussées exigées.En dépit de vérifications très approfondies, les risques de défauts ne peuvent être complétement exclus. Les clapets d'arrêt soudés reviennent donc trop cher en raison des nombreuses vérifications liées à leur fabrication. Le but de l'invention est de réaliser un clapet d'arrêt, antiretour ou similaire pouvant être fabriqué sans cordon de soudure, tout en répondant aux conditions contraignantes imposées par exemple par l'industrie nucléaire en ce qui concerne la solidité et la sûreté de fonctionnement. Selon l'invention, le clapet d'arrêt du genre susmentionné est caractérisé en ce que la cage consiste en un corps annulaire présentant une section en U ouverte radialement vers l'extérieur, et en ce qu'un manchon vient s'insérer dans un alésage radial de la traverse du corps annulaire, entre les branches servant de brides de ladite section en U. Le manchon reçoit un tourillon du disque du clapet et présente une collerette fixée au corps annulaire par des boulons filetés. Dans une telle forme de réalisation, le clapet d'arrêt ou similaire peut être simplement et facilement réalisé au moyen de pièces à visser de manière à satisfaire à toutes les exigences en ce qui concerne la solidité et l'efficacité de fonctionnement. Les conditions de solidité auxquelles le clapet selon l'invention doit répondre sont facilement vérifiables et peuvent être parfaitement prédéterminées statiquement, Dans la catégorie des appareils soumis a pression, à laquelle le clapet appartient du fait des contraintes de fonctionnement élevées, le clapet selon l'invention satisfait à tous les impératifs de manière facile à établir. On obtient un positionnement parfait des tourillons du disque,particulièrement du tourillon d'entraînement. Le fonctionnement et l'étan- chéité peuvent facilement être vérifiés pendant le fonctionnement. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'alésage dans la traverse du corps circulaire et la partie correspondante en prise du manchon sont pourvus d'épaulementssset et un joint d'étanchéité, par exemple une bague d'étanchéité, est disposé entre les épaulements du manchon et de la traverse. De cette manière, en même temps que l'étanchéité , on obtient un guidage du manchon dans l'alésage du corps annulaire, qui peut être réalisé avec des tolérances très petites. Le manchon est muni avantageusement sur la face interne de sa collerette d'un décrochement venant s'insérer entre les brides du corps annulaire. De cette ma- ni ère on réalise une fermeture par laquelle est neutralisé un couple de rotation éventuel agissant sur le manchon, sans que les boulons de fixation aient à travailler en cisaillement. Aucune force transversale n'agit sur eux et ils ne subissent que des forces axiales. Les brides du corps annulaire sont avantageusement aplanies au contact avec la collerette du manchon. Selon une autre caractéristique de l'invention, il existe un jeu axial entre la collerette du manchon et la surface en vis-à-vis du corps annulaire. On obtient ainsi que, lors du serrage des vis à la périphérie de la collerette du manchon, une pré-tension élastique de la partie médiane de la collerette du manchon a lieu, de telle manière que la partie médiane de ladite collerette se cintre sensiblement vers l'extérieur sous l'action de la force axiale engendrée par la compression du joint par la douille du manchons Un rattrapage de jeu du manchon peut ainsi avoir lieu automatiquement lorsque le joint d'étanchéité se fatigue, Cela signifie que le cintrage élastique de la partie médiane de la collerette se compense de lui-même lors du tassement éventuel du joint sous l'influence de la température et au cours du temps, de telle manière que la force d'étanchéité nécessaire soit maintenue. La collerette du manchon peut être également une pièce indépendante de la douille dudit manchon. La douille du manchon comporte utilement une pièce ou une douille formant palier pour le tourillon disposé dans le manchon, pour la rotation du disque. On peut aussi réaliser le manchon, ou aussi seulement sa douille, directement en matériau pour paliers, par exemple en bronze ou autre. Un palier séparé peut de ce fait être évité. Le corps annulaire formant cage est avantageusement réalisé d'une seule pièce par forgeage. I1 est cependant également possible que l'organe circulaire soit composé de deux parties de brides ou flasques symétriques, assemblées par soudage, par des vis ou similaires~. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation de l'invention faite en référence aux dessins annexés. la Fig. 1 est une vue schématique et en coupe verticale d'un exemple de réalisation du clapet d'arrêt, la fit.2 est une vue schématique du clapet d'arrêt en coupe horizontale selon le plan médian et partiellement en plan la Fig.3 est une vue en coupe selon la ligne III III de la Fig. I la Fig.4 est une vue en coupe selon la ligne IV IV de la Fig. 1. Le clapet d'arrêt 1 ou similaire comporte une cage ou bottier 2 ayant la forme d'un corps annulaire 3 avec une section transveraale 4 en U ouverte yers l'extérieur,et composée préférentiellement d'une seule pièce. Le corps annulaire 3 peut cependant aussi être composé de deux brides assemblées en 5, par exemple par soudage. Les branches périphériques 6 et 7 servent aussi de brides auxquelles des tuyaux de raccordement 8 et 9 peuvent être rattachés à l-'aide de boulons de manière usuelle. La traverse 10 de la section transversale en U du corps annulaire 3 comporte deux alésages radiaux ll et 12 diamétralement opposés qui sont étagés et présentent chacun un épaulement respectif 13,14. Entre les brides périphériques 6 et 7 du corps annulaire, est prévu un manchon correspondant 15,16 recevant le tourillon d'entraînement 17 , sur le côté diamétralement opposé du support 18 de tourillon, ces suprtsétant encastrés dans des alésages correspondants 19, 20 du disque 21.La liaison fixe en rotation des tourillons 17 et 18 avec le disque de clapet 21 se fait par les boulons ajustés ou filetés 22 et 23. Le manchon 15 comporte une douille25 et une collerette ou flasque 26. La douille 25 est munie à son extrémité libre d'un épaulement 27 correspondant à l'épaulement 13 de la traverse 10 du corps annulaire 3, un joint 28, par exemple une bague en 0, étant disposée entre les épaulements 13 et 27. La douille 25 du manchon est en prise dans l'alésage 11 de la traverse du corps annulaire. La collerette 26 du manchon 15 est fixée au corps annulaire 3 à l'aide des boulons 29. Elle comporte sur son coté interne un décrochement 30, venant s'insérer entre les brides périphériques 6 et 7 du corps annulaire 3. De ce fait le manchon 15 pourvu de la collerette 26 est bloqué en rotation, de telle manière que les boulons 29 ne sont pas sollicités en cisaillement ou par des forces transversales. Ils ne subissent que la force de compression dans la direction axiale. Entre la collerette 26 et les brides 6 et 7 du corps annulaire 3 un jeu axial 32 est prévu. Par serrage des boulons 29, la douille 25 comprime le joint 28. Ainsi, la collerette 26 est soumise à une pré-tension ou precontrainte élastique, de telle sorte que la partie interne de la collerette 26 se cintre légèrement vers l'extérieur. Cette élasticité de la collerette 26 a pour effet un rattrapage automatique du manchon 15 dans la direction axiale vers la bague d'étanchéité 28, lorsque celle-ci s'est un peu tassée et s'est comprimée avec le temps ou sous d'autres facteurs. Le manchon 15est pourvu sur sa face externe d'un chapeau 33 entre lequel et le manchon 15 se trouve un joint périphérique 34 pour assurer l'étan chéité du tourillon 17. Le chapeau 33 peut etre maintenu relié par les boulons 35 à la collerette 26 du manchon 15. Entre le tourillon 17 et le manchon 15 se trouvent des douilles 36,37 formant palier . Plutôt que de mettre des douilles, on peut aussi réaliser le manchon 15 directement en métal pour palier, par exemple en bronze. La douille 25 et la collerette 26 du manchon 15 peuvent galement être formées par deux pièces séparées composant le manchon 15. La surface périphérique sur laquelle la collerette 26 du manchon 15 touche le corps annulaire 3 est avantageusement aplanie, de telle manière que des surfaces planes viennent en contact. Pour le tourillon 18 du dis que 21, le manchon 16 est fermé directement par une plaque 38 à l'aide des boulons 35. Le disque 21, avantageusement réalisé en matériau pour plaques, comporte une plaque 40 fixée par les vis 41, et à l'aide de laquelle le corps d'étanchéité 42 périphérique est comprimé dans une rainure annulaire correspondante. A la place de la plaque 40 on peut aussi prévoir un anneau de même diamètre extérieur. Le mode de réalisation décrit à l'aide du dessin dans le cas d'un clapet d'arrêt est également valable pour toute autre sorte de clapet,par exemple pour des clapets antiretour. - REVENDICATIONS 1. Clapet d'arrêt ou antiretour, comportant une cage et un disque logé dans la cage à l'aide de tourillons, caractérisé en ce que la cage (2) consiste en un corps annulaire (3) ayant une section transversale (4) en U ouverte vers l'extérieur, entre les branches (6,7), de laquelle, servant de brides, sont encastrés des manchons (15, 16) dans des alésages radiaux (11,12) de la traverse (10) du corps annulaire (3), qui reçoivent les tourillons (17,18) du disque (21), et dont des collerettes (26) sont fixées au corps annulaire (3) par les boulons (29). 2. Clapet d'arrêt ou antiretour selon la revendication 1, caractérisé en ce que les alésages (11,12) dans la traverse (10) du corps annulaire (3) et la partie en prise correspondante des manchons (15,16), sont pourvus d'épaulements (13, 27), et en ce qu'un joint (28) est disposé entre les épaulements (13, 27) des manchons (15, 16) et de la traverse (10). 3. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon (15) est pourvu sur le côté interne de sa collerette (26), d'un décrochement (30) venant s'insérer entre les brides (6,7) de l'organe circulaire (3). 4. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les brides (6,7) du corps annulaire (3) sont aplanies au contact de la collerette (26). 5. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une quelconque-des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un jeu axial (32) entre la collerette (26) et la faxe opposée du corps annulaire (3). 6. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la collerette (26) du manchon est une pièce séparée de la douille du manchon. 7. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le manchon (15) ou la douille (25) est réalisé en matériau pour palier, par exemple en bronze. 8. Clapet d'arrêt ou antiretour selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps annulaire (3) est composé de deux collerettes symétriques, assemblées par boulonnage, soudage ou similaire.