Brevet FR2513724A1 — publié le 19830401

La présente invention se rapporte à des vannes constituées de deux parties, facilement démontables et en particulier à des vannes à passage intégral, c'est à dire ne comportant pas de rétrécissement de la section d'écoulement. Lors du démontage des vannes de type connu permettant l'arrêt et la libre circulation d'un fluide on est obligé de démonter tout l'ensemble constituant la vanne et en particulier les tubulures d'arrivée et de sortie de fluide qui sont ainsi soumises à une contrainte entravant souvent une mauvaise étanchéité de la vanne après son remontage. Un tel démontage est souvent problématique surtout lorsqu'il s'agit d'un montage ancien et que la corrosion due au fluide d'écoulement est importante. Le deissa- ge de l'écrou de fixation de la vanne sur les tubulures s'effectue difficilement et est parfois impossible à tel point que seule une rupture des tubulures permet de dégager la vanne elle-mme. La présente invention a pour but d'éviter ces difficultés en fournissant une vanne qui peut être montée et démonte sans avoir à se préoccuper de la liaison avec les tubulures d'arrivée et de sortie. La vanne en deux parties à montage rapide conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une première partie fixe ou réceptacle montée sur au moins deux tuyauteries et une partie mobile ou corps mobile comportant un corps de vanne proprement dit associé a un mécanisme d'asservissement, pouvant entre introduite à l'in térieur du réceptacle pour être rendue solidaire de ce ré- ceptacle par des moyens de fixation en formant avec ce réceptacle une liaison statique étanche Suivant un mode de réalisation particulier la vanne comprend un réceptacle de forme générale cylindrique dans lequel vient stincorporer la partie mobile, les deux parties étant rendues solidaires l'une de l'autre au moyen de brides et de boulons de fixation. Le corps de vanne comprend une boule articulée sur un arbre de commande cylindrique comportant à sa base un plat qui coopère avec une rainure ménagee au sommet de la boule. Le réceptacle de la vanne est monté sur deux tuyauteries perpendiculaires. La boule est-usinée intérieurement ou moulée pour former un coude de même diamètre que celui des tuyauteries. Suivant un autre mode de réalisation le réceptacle de la vanne est monté sur deux tuyauteries en ligne, la boule étant alors usinée intérieurement ou moulée pour former un alésage correspondant au diamètre des tuyauteries paral lèles. Le réceptacle et le corps mobile sont rendus étanches par un joint torique monté à la base du corps mobile au voisinage du passage de raccordement avec une tuyauterie de sortie et un autre joint torique au sommet du réceptacle au voisinage des brides de fixation. Dans le cas où les tuyauteries sont en ligne les joints toriques indiqués ci-dessus sont reliés entre eux par un joint les reliant en étant appliqués sur le réceptacle de part et d'autre de l'axe des tuyauteries. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressdrtiront d'ailleurs de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'une vanne à passage intégral conforme à l'invention en position ouverte montée sur deux tuyauteries faisant entre elles un angle droit. La figure 2 est une vue en coupe de la même vanne en position fermée et associée à un dispositif de commande à distance. La figure 3 représente une vanne semblable à ia précédente dans idyuile les tuyauteries ne sont plus perpendiculaires mais en ligne. La vanne représentée sur la figure 1 comprend un réceptacle 1 qui est monté fixe sur deux tuyauteries perpendiculaires 2 et 3 respectivement pour l'entre et la sortie d'un fluide, ce dernier pouvant être corrosif et dangereux, du fait, comme on l'indiquera en détail ci-après, de la grande étanchéité de la vanne. Le réceptacle 1 de forme générale cylindrique se rétrécit à sa base en un cône 4 qui se termine par un passage tubulaire 5 raccordé à la tuyauterie d'entrée 2 de façon durable par exemple au moyen dtune soudure. Un passage latéral 6 du réceptacle 1 à axe perpendiculaire à celui de la tuyauterie d'entrée 2 est raccordé à la tuyauterie de sortie 3. La partie mobile de la vanne ou corps mobile 10 qui est logé à l'intérieur du réceptacle 1 et dont la forme est pre- vue pour épouser la forme du réceptacle possède une bride de fixation 11 qui s'applique sur la bride 7 bordant le pourtour du réceptacle sur son sommet. La mise en place et l'ajustage correct du corps mobile 1O s'effectuent grâce au guidage d'un pion de position nement 12 suivi d'une fixation par quelques boulons tels que 13 sur le pourtour des brides. La partie centrale du corps mobile comporte un logement central cylindrique pour une boule 14 qui sert de robinet à tournant et est usiné intérieurement ou moulé pour former un coude de même section que les tuyauteries 2 et 3. La boule 14 est positionnée à l'intérieur du logement par un joint élastique circulaire 15 centré dans le corps mobile et par un joint élastique 16 centré dans 11 alésage d'un bouchon 17 qui est fixé par un filetage 18 et un joint d'étanchéité circulaire 19. Une chambre 20 et un trou 21 sont ménagés dans le fond du logement central pour renvoyer tout liquide en excès vers l'entrée de la boule pour éviter une. réten- tion inutile de ce liquide dans le logement central. La boule~l4 est articulée sur un arbre de commande cylindrique 25 qui comporte à sa base un tenon ou plat 26- diamétral qui s'engage dans une rainure 27- ménagée diamétralement également au sommet de la boule en étant ajustée dans un sens et libre dans l'autre pour ne pas s'opposer au déplacement de la boule vers son siège 16 sous l'effet de la pression du fluide. L'étanchéité de l'arbre de commande est assurée d'une part par un joint 28 et par deux joints. 29 et 30 formant presse étoupe. Les butées 31 et 32 limitent simultanément l'action de la pression sur l'arbore de commande et la précontrainte exercée sur le joint 28. La rotation de 1800 d'un embout 25 fixé sur l'arbre de commande par une vis freine 36 fait tourner la boule du même angle. Cette rotation est limitée par une butée 37. L'étanchéite du corps mobile par rapport au récipient est assurée par deux joints cylindriques, d'une part par le joint 38 prévu dans le fond du réceptacle pour éviter que le fluide d'entrée ne s'écoule vers la sortie 3 pendant la phase de fermeture de la vanne, et d'autre part par le joint 39 prévu au sommet du réceptacle au voisinage des brides pour éviter les fuites du liquide de sortie au niveau des brides. Sur la figure 2 on a utilise les mêmes références pour désigner certains organes analogues. On observe en particulier la boule 14 en position fermée après rotation de 1800 de l'arbre de commande 28 à partir de la position ouverte de la vanne. La vanne est représentee dans un montage o' elle pet être commandée à distance. Dans ce cas ainsi que dans celui de la figure l,la vanne peut être montée ou démontée aisément. En particulier le montage s'effectue par simple enlevement du corps mobile sans qu'il soit nécessaire de désolidariser le réceptacle des tuyauteries, opération qui est souvent problématique en particulier dans les installations de type nucléaire. En effet les canalisations sont souvent d'un acces difficile et le montage malaisé peut entraîner des contraintes souvent préjudiciables au fonctionnement correct du matériel. Suivant un autre mode de réalisation représenté sur la figure 3, la vanne est associée à deux tuyauteries en ligne. On retrouve ici les mêmes éle- ments que dans le cas précédent, cependant la tuyauterie 2 du fond du réceptacle 1 est remplacée par la tuyauterie 9 qui est en ligne avec la tuyauterie 6. La bille 14 est percée diamétralement pour avoir un alésage de même diamètre que celui des tuyauteries pour permettre un écoulement libre des fluide entre les tuyauteries pendant l'ouverture de la vanne. Pour assurer l'étanchéité entre le réceptacle 1 et le corps mobile, les joints 38 et 39 sont reliés entre eux des deux cités de la boule 14 par deux joints 8 qui sont appliqués sur la paroi interne du réceptacle en position diamétralement opposée. On conçoit aisément que l'ensemble constitué par les deux joints 8 et les joints 38 et 39 peuvent être obtenus par moulage en une seule pièce sous la forme d'un seul et même joint. I1 est bien entendu que les modes de réalisation décrits ci-dessus n'ont aucun caractère limitatif sur la portée de l'invention et que de nombreuses modifications et changements pourront y être apportés par les spécialistes sans se départir pour autant ni de l'esprit ni du cadre de l'invention. En particulier l'invention n'est pas limitée au robinet à tournant du type à boule,elle pourrait s'appliquer à de nombreuses autres vannes semblables telles que les vannes à guillotine ou à rideaux ou encore à des vannes de régulation, des filtres, des clapets, des manomètres, des débimètres, dans tous les domaines d'utilisation des canalisations et en particulier dans les industries chimiques et nucléaires. REVENDICATIONS 1. Vanne en deux parties d nùiitye t-apidê caractérisée en ce qu'elle comprend une première partie fixe ou réceptacle 1 montre sur au moins deux tuyauteries et une partie mobile ou corps mobile (10) comportant un corps de vanne proprement dit associé a un mécanisme d'asservissement pouvant être introduit à l'intérieur du réceptacle pour être rendu solidaire de ce réceptacle par des moyens de fixation en formant une liaison statique étanche avec ce receptacle. 2. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend un réceptacle (10) de forme générale cylindrique dans lequel vient s'incorporer la partie mobile, les deux parties étant rendues solidaires l'une de l'autre au moyen de deux brides (7 et 11) et de boulons de fixation (13). 3. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que le corps de vanne comprend une boule 14 articulée sur un arbre à commande cylindrique (25) comportant à sa base un plat (26) coopérant avec une rainure (27) ménagée au sommet de la boule. 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le réceptacle est monté sur deux tuyauteries perpendiculaires entre elles, la boule 14 étant usinée intérieurement ou moulée pour former un coude de même diamètre que celui des tuyauteries. 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le réceptacle est monté sur deux tuyauteries paralleles, la boule (14) étant usinée intérieurement ou moulée pour former un alésage d'axe parallèle à celui des tuyauteries. 6. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que le réceptacle et le corps mobile sont rendus étanches par un joint torique (38) monté à la base du corps mobile au voisinage du passage de raccor dement avec une tuyauterie de sortie 2 et un autre joint torique (39) monté au sommet du réceptacle au voisinage des brides de fixation (7 et 11). 7. Vanne selon la revendication 6 caractérisée en ce que les joints toriques (38) et (39) sont reliés entre eux par deux joints 8 qui sont appliqués sur la paroi interne du réceptacle de chaque côté de l'axe des tuyauteries. 8. Vanne selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'arbre de commande comporte à sa base située à l'intérieur du corps mobile deux joints (29) et (30) de presse étoupe constituant une liaison dynamique étanche.