Brevet FR2651853A1 — publié le 19910315

La présente invention concerne un opercule pour vanne à opercule, plus précisément un opercule muni de pastilles de frottement en matière plastique qui permettent de diminuer le coefficient de frottement de l'opercule sur le corps de la vanne, et son mode de fabrication. De tels opercules sont généralement constitués d'une âme métallique, par exemple en fonte, sur laquelle on vient surmouler un élastomère. Le coefficient de frottement entre les élastomères et le matériau constitutif du corps de la vanne, en général de la fonte revêtue d'une résine époxydique, est relativement élevé, ce qui entraîne, après un certain nombre de cycles d'ouverture-fermeture de la vanne, une usure importante de l'élastomère au niveau des surfaces de guidage de l'opercule en contact avec le corps de la vanne ainsi que des arrachements du matériau constitutif du corps de la vanne. C'est pour cette raison que l'on a vu apparaître des pastilles de frottement collées sur l'opercule au niveau des surfaces de guidage en contact avec le corps de la vanne. Ces pastilles sont en un matériau plastique ayant un meilleur coefficient de frottement avec le matériau constitutif du corps de la vanne que celui des élastomères. Deux techniques sont utilisées pour la fixation des pastilles sur l'opercule. La première consiste à coller les pastilles à l'endroit désiré sur l'âme métallique de l'opercule avant de la revêtir d'élastomère, et la seconde consiste à coller les pastilles sur l'âme après surmoulage par de l'élastomère. Ce mode de fixation des pastilles, par collage, ne donne pas satisfaction car les opercules subissent des contraintes mécaniques très élevées incompatibles avec la tenue des colles, d'autant plus qu'ils évoluent dans un milieu liquide qui peut être chaud ou agressif. Un autre mode de fixation des pastilles, sans collage, consiste à utiliser l'élastomère comme intermédiaire entre lesdites pastilles et l'âme de l'opercule. Dans ce cas, les pastilles présentent sur leur face en regard avec l'âme de l'opercule une pluralité de cavités en forme de queue d'aronde qui seront remplies par l'élastomère, provoquant ainsi une liaison mécanique entre lesdites pastilles et l'élastomère solidaire de l'âme de l'opercule. L'inconvénient de ce mode de fixation réside dans le fait que pour réaliser un opercule, il faut placer dans le moule d'injection de l'élastomère une âme ainsi que les pastilles en laissant un espace libre entre lesdites pastilles et l'âme de l'opercule pour permettre à l'élastomère de passer. Or l'élastomère est injecté à une pression supérieure à 100 bars, pression qui peut provoquer un déplacement des pastilles dans le moule, ce qui entraîne la présence d'élastomère au dessus des pastilles. Dans ce cas, les pastilles ne remplissent plus leur rôle puisque le frottement aura lieu sur l'élastomère. La présente invention concerne un dispositif de fixation des pastilles un opercule de vanne à opercule permettant de s'affranchir de ces inconvénients. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de fixation d'une pastille de frottement sur l'âme métallique d'un opercule d'une vanne à opercule, l'âme métallique de l'opercule comprenant au moins un logement destiné à recevoir une pastille de frottement, dans lequel la pastille de frottement est munie de doigts déformables permettant son positionnement parfait sur l'âme et son accrochage mécanique sur l'opercule. Chaque logement est muni d'au moins un téton saillant, destiné à positionner la pastille et la maintenir en place, coopérant avec un trou dont est munie la face interne de ladite pastille, en regard avec l'âme de l'opercule. Les caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue de l'âme de l'opercule selon l'invention; - la Fig. 2 est une demi coupe 2-2 de la Fig 1; - la Fig. 3 est une vue en coupe de détail des pastilles de frottement de l'opercule selon l'invention avant fermeture du moule d'injection de l'élastomère; - la Fig 4 est une vue en coupe des pastilles de l'opercule selon l'invention après fermeture du moule d'injection de l'élastomère; - la Fig. 5 est une vue de détail en coupe de l'opercule selon l'invention; - la Fig. 6 est une vue en coupe d'une variante de réalisation des pastilles de l'opercule selon l'invention. L'opercule selon l'invention est constitué d'une âme 1, par exemple en fonte, revêtue d'un surmoulage élastomère 2. L'âme 1 de l'opercule est munie d'au moins un logement 3, ménagé au niveau des faces de guidage de l'opercule. Dans l'exemple de réalisation représenté Fig. 1, l'âme 1 de l'opercule présente d'un côté un seul logement 4 de forme allongée et, de l'autre côté, trois logements 5 de forme circulaire. Chaque logement 3 est muni d'au moins un téton saillant 6. Dans l'exemple de réalisation, le logement 4 présente deux tétons 6, légèrement coniques, ménagés en saillie dans le fond du logement 4, également répartis dans le logement, d'axe perpendiculaire au fond dudit logement et chaque logement 5 présente un téton saillant 6 ménagé dans le fond du logement en son centre. Des pastilles 7 sont positionnées et maintenues en place dans les logements 3 de l'âme 1 de l'opercule. Les pastilles 7 sont munies de doigts déformables 8 permettant un positionnement parfait desdites pastilles sur l'âme de l'opercule et un accrochage mécanique desdites pastilles sur l'opercule. Leur face interne 9 en regard avec l'âme 1 de l'opercule est munie d'au moins un trou 10, d'axe perpendiculaire à ladite face 9, de diamètre légèrement inférieure à celui des tétons 6 des logements 3 de l'âme 1 de l'opercule. Dans l'exemple de réalisation représenté fig. 3 à 5, la face interne 9 des pastilles est munie d'une pluralité de doigts 8 perpendiculaires à la face interne 9, coopérant avec le fond des logements 3, et d'un trou 10, cylindrique, d'axe perpendiculaire à ladite face. Les dimensions transversale et longitudinale des pastilles 7 sont inférieures à celle des logements 3 de l'âme de l'opercule afin de conserver un espace libre 11 entre le bord des pastilles 7 et celui des logements 3. Dans le cas de pastilles cylindriques, le diamètre des pastilles est inférieur au diamètre des logements 3. La hauteur totale D des pastilles est supérieure à la distance d égale à la profondeur des logements 3 ajouté à l'épaisseur de l'élastomère qui va être surmoulé, ou, plus simplement égale à la cote entre le fond des logements 3 et la paroi interne du moule d'injection de l'élastomère lorsque celui-ci est fermé sur l'âme 1 de l'opercule. Dans la variante de réalisation représentée Fig. 6, les pastilles sont munies de doigts 12 faisant saillie latéralement, coopérant avec les faces latérales des logements 3. Le mode de fabrication de l'opercule est le suivant. L'âme 1 munie des logements 3 obtenus directement en fonderie, donc sans usinage, est grenaillée et nettoyée. Les pastilles 7 sont positionnées dans les logements 3 prévus à cet effet. La dimension des trous 10 étant légèrement inférieure à celle des tétons 6 d'une part, associé à la conicité des tétons 6 d'autre part permet un maintien en place des pastilles 7 dans les logements 3. Dans le cas o on utilise des pastilles telles que représentées fig.6, les doigts latéraux 12 permettent de parfaire le positionnement et le maintien en place desdites pastilles. L'ensemble âme 1 - pastilles 7 est placé dans le moule d'injection de l'élastomère. Lors de la fermeture du moule, étant donné que la hauteur D des pastilles est supérieure à la distance d entre le fond des logements 3 et la paroi interne du moule, lesdites pastilles s'écrasent dans les logements. L'extrémité libre 15 des doigts 8 en contact avec le fond des logements 3 se déforme en bourrelet 13, laissant ainsi apparaître des cavités 14. Ainsi pendant cette opération, la face externe 16 des pastilles 7, en contact avec le moule en épouse parfaitement la forme et les différences d'épaisseur de l'âme de l'opercule dues aux tolérances de fonderie sont rattrapées. L'élastomère est alors injecté dans le moule. Celui- ci pénètre dans les cavités 14 par l'espace libre 11 et on réalise ainsi un accrochage mécanique des pastilles sur l'opercule par l'intermédiaire de l'élastomère. Si nécessaire, les pastilles 7 sont munies de conduits (non représentés) d'évacuation de l'air lors de la phase d'injection de l'élastomère. Un variante de réalisation non représentée consiste à ménager au moins un trou dans le fond des logements 3 de l'âme 1 de l'opercule et au moins un téton saillant sur la face interne des pastilles 7, de forme conjuguée à celle des trous des logements 3. Les avantages d'un tel opercule sont les suivants: - l'âme de l'opercule ne nécessite aucun usinage particulier; - les pastilles de frottement sont accrochées mécaniquement à l'opercule et non pas par collage; - les différences d'épaisseurs de l'âme de l'opercule dues aux tolérances de fonderie sont rattrapées; - l'élastomère ne peut pas recouvrir les pastilles de frottement; - les pastilles sont maintenues mécaniquement en place sur l'âme de l'opercule et ne risquent pas de se déplacer lors de l'injection de l'élastomère. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fixation d'une pastille de frottement (7) sur l'âme d'un opercule de vanne à opercule surmoulé d'un matériau protecteur dans lequel l'âme comprend au moins un logement (3) destiné à recevoir ladite pastille, caractérisé en ce que la pastille de frottement (7) est munie de doigts déformables (8) permettant son positionnement parfait sur l'âme (1) et son accrochage mécanique sur l'opercule. 2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque logement (3) est muni d'un téton saillant (6) destiné à positionner la pastille (7) et à la maintenir en place. 3.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le téton (6) est conique, d'axe perpendiculaire 1i r 1 frl r i tlrl u i1 riqrmptti ( 1). 4.- DilsposiLif selon la revendicaLion 2 caracLtérisé en ce que chaque pastille (7) est munie d'au moins un trou (10) de dimension légèrement inf6rieure à celle des tétons (6) dont est munie l'âme (1) de l'opercule. 5.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la hauteur totale D des pastilles (7) est supérieure à la distance d entre le fond des logements (3) et la face interne du moule d'injection de l'élastomère lorsque celui-ci est fermé sur l'âme de l'opercule. 6.- Dispositif selon les revendications 2 et 4 caractérisé en ce que les pastilles (7) sont placées dans les logements (3) dont est munie l'âme (1) de l'opercule, les trous (10) étant enfoncés a force dans les tétons (6). 7.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque logement (3) de l'âme (1) de l'opercule est muni d'au moins un trou (10). 8.- Dispositif selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que chaque pastille (7) est munie d'au moins un téton saillant (6) destiné à son positionnement dans son logement respectif (3). 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que lors de la fermeture du moule d'injection de l'élastomère, celui-ci écrase les doigts (8) dont sont munies les pastilles (7) assurant ainsi un contact intime parfait entre les faces internes du moule et les faces externes (16) des pastilles (7). 10.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pastilles (7) sont munies de conduits d'évacuation de l'air.