Brevet FR2736130A1 — publié le 19970103

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FIXATION DE SIEGE DE VALVE, NOTAMMENT DE CLAPET A BILLE OU SIMILAIRE La présente invention a pour objet un dispositif de fixation de siège de valve ou de clapet à bille et similaire dans un corps ou un raccord de valve ou de clapet à bille, comprenant une collerette intérieure qui présente une chambre ou rainure an- nulaire apte à recevoir le siège de la bille de la valve à bille. De tels systèmes de fixation de siège pour valve ou clapet à bille sont particulièrement applicables aux valves obtenues par usinage mécanique d'un corps ou d'un manchon de valve à bille en laiton ou en bronze. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif de fixation de siège de valve ou de clapet à bille ou similaire, dans un corps ou un manchon ou raccord de valve à bille, dans lequel est logé un siège de la bille, le corps ou le raccord ou manchon comprenant une collerette intérieure pré- sentant une chambre ou rainure apte à recevoir le siège de la bille. Les valves ou clapets à bille comprennent généralement un corps à l'intérieur duquel est logé la bille ainsi que la bille correspondante ou un raccord séparé du corps et apte à être bloqué sur le corps pour empêcher l'échappement de la bille et de son siège correspondant. Le siège de la bille est en général monté dans une chambre ou rainure prévue à l'intérieur du corps ou du manchon. En se référant à la vue en coupe de la figure 1 qui représente un corps la de valve ou de clapet à bille de l'art antérieur, le siège 2a est monté sur le corps la dans une chambre ou rainure annulaire 5a (voir la figure 2) ménagée sur une collerette intérieure 4a. Sur les figures 2 et 3, sont représentés à plus grande échelle deux modes de réalisation différents du siège de la bille de la valve ou du clapet à bille de l'art antérieur, utilisés pour des températures et des pressions moyennes, et dans les- quels, respectivement, le siège 2a déborde au-delà de la chambre ou rainure annu- laire Sa, tandis que le siège 3a est presque entièrement contenu dans la rainure an- nulaire 5a. Une configuration analogue se rencontre dans le cas des raccords ou manchons de l'art antérieur contenant un clapet à bille. Dans les valves ou clapets de type classique, la simple mise en place dans son emplacement réservé, du siège de la bille, comme représenté sur les figures 1 à 3, n'est pas suffisante pour assurer l'indéformabilité du siège au cours du temps, en particulier si la valve ou le clapet à bille est soumis à des pressions et des tempéra- tures moyennes et/ou élevées. Au cours des phases d'ouverture et de fermeture de la valve, c'est-à- dire au cours de la levée de la bille à distance du siège et respectivement de l'application de la bille sur le siège, il se produit en général une rotation de la bille qui tend à entraî- ner en rotation le siège qui est généralement réalisé en polytétrafluoréthylène R 1 710! 799) DOC 'i 2 lre 1996 - 1/6 (PTFE), en élastomère ou en d'autres matériaux similaires tendant à se déformer. Ce phénomène tend en outre à s'accentuer lorsque la valve reste ouverte pendant une longue période de temps. Une des solutions actuellement adoptée pour résoudre ce problème de défor- mation du siège, consiste à incorporer dans le siège des rondelles élastiques opposées ou à disposer ces rondelles sous le siège, pour le maintenir plus longtemps dans la configuration correcte. Toutes ces solutions n'apportent pas de résultats vraiment significatifs tout en présentant l'inconvénient d'être relativement onéreuses. L'objet de la présente invention est précisément de supprimer ou tout au moins de corriger les inconvénients de ces solutions mentionnées cidessus, de façon simple et économique. Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé de réalisa- tion d'une valve ou clapet à bille, o le siège de la bille ne soit pas soumis aux phié- nomènes de déformation décrits. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de fixation de siège de clapet à bille comporte, sur la collerette interne, des moyens monobloc avec le corps ou solidaire du corps ou du raccord, et qui sont aptes à être repoussés sur le siège afin d'empêcher sa déformation. Ces moyens comportent au moins un rebord circonférentiel continu. Ce rebord circonférentiel continu comporte au moins un rebord circonférentiel supé- rieur et/ou un rebord circonférentiel latéral correspondant au siège. Le procédé de réalisation d'un dispositif de fixation de siège de valve ou de clapet à bille est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant: à réaliser par usinage ou similaire dans ledit corps ou ledit raccord, directement dans ladite colle- rette, au moins un rebord circonférentiel, et à repousser ou déformer ledit rebord cir- conférentiel ou au moins une partie dudit rebord afin de venir plaquer, par déforma- tion permanente ou repoussage ledit rebord ou ladite partie de rebord contre le siège de la bille (de la valve ou du raccord). Ladite étape consistant à repousser ou défor- mer ledit rebord peut comporter une première étape consistant à repousser ou défor- mer un rebord circonférentiel supérieur et une deuxième étape consistant à repousser ou déformer un deuxième rebord circonférentiel latéral. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la des- cription de divers modes de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: La figure 1 représente en coupe transversale longitudinale un ensemble de corps et de siège de valve à bille, selon l'art antérieur; R \13700( 1 '-) DO(' ju 19)6 - 2/6 La figure 2 représente. à plus grande échelle et en coupe transversale longitudinale. une partie de siège de l'ensemble corps-siège de valve à bille, selon un premier mode de réalisation de l'art antérieur; La figure 3 représente, en coupe transversale longitudinale et à plus grande échelle, une partie de siège de l'ensemble corps-siège de valve à bille, selon un deuxième mode de réalisation de l'art antérieur; La figure 4 représente en coupe transversale longitudinale un ensemble corps-siège de valve ou de clapet à bille, selon l'invention; La figure 5a représente, en coupe transversale longitudinale et à plus grande échelle, une partie de siège d'un ensemble corps-siège de valve ou clapet à bille selon le mode de réalisation de la figure 4 et en correspondance avec la figure 2; La figure 5b représente, en coupe transversale longitudinale et à plus grande échelle, une partie de siège de l'ensemble corps-siège de valve ou clapet à bille, selon le mode de réalisation de la figure 4 et en correspondance avec la figure 3; La figure 6a représente, en coupe transversale longitudinale et à plus grande échelle, une partie de siège de l'ensemble corps-siège de valve ou clapet à bille, selon une première variante de réalisation correspondant à la figure 2; La figure 6b représente, en coupe transversale longitudinale et à plus grande échelle, une partie de siège d'un ensemble corps-siège de valve ou clapet à bille, selon une variante de mode de réalisation par rapport à la figure 6a et correspondant au siège de la figure 3; La figure 7 représente, en coupe transversale longitudinale, un ensemble de manchon ou raccord-siège de valve ou clapet à bille, selon l'invention. En se référant à la figure 4, on a représenté schématiquement un corps 1 de valve ou clapet à bille présentant, à l'intérieur, une collerette 4 qui définit une chambre ou rainure annulaire 5 recevant le siège 2 de la bille (non représentée) d'une valve ou d'un clapet à bille. On a représenté, sur la figure Sa, une partie à plus grande échelle du mode de réalisation de la figure 4, sur laquelle on voit un rebord supérieur 6, prévu sur la collerette 4, et qui vient bloquer en position le siège 2 fermement contre la base de la collerette 4 après que le rebord supérieur 6 ait été replié, de préférence par déforma- tion permanente ou repoussage, contre le siège. Dans ce mode de réalisation, le siège 2 est maintenu fermement en position sans avoir à utiliser des éléments ou organes séparés et extérieurs au corps 1. On obtient un effet similaire pour le siège 3 du type représenté à la figure 3, comme le montre la figure 5b. Les figures Sa et 5b illustrent un mode de réalisation particulièrement adapté aux installations à pressions et températures moyennes. R I 17)1.7 ()( - 2 O I I') - 3,r Les figures 6a et 6b représentent une première variante de mode de réalisation de l'invention, avec des sièges du type représenté respectivement sur les figures 2 et 3. Ces deuxièmes modes de réalisation se révèlent plus particulièrement convenir aux installations à températures et pressions élevées. En se référant encore aux figures 6a et 6b, la collerette 4 est munie, en supplé- ment, d'un second rebord latéral 7 apte à être repoussé, de préférence par déforma- tion ou repoussage, contre le siège 8 à la figure 6a et contre le siège 9 à la figure 6b. Pour ces deux modes de réalisation, le siège 8 ou 9 est en fait maintenu en po- sition uniquement sous l'effet de la double action respectivement basse et haute, des rebords repoussés, respectivement supérieur 6 et latéral 7. Pour fabriquer le corps 1 de la valve ou du clapet à billet, on prévoit tout d'abord une phase d'usinage mécanique du corps, au cours de laquelle on usine ou fait apparaître les rebords 6 et/ou 7 sur la collerette 4. Après l'insertion ou la mise en place du siège dans sa chambre ou rainure an- nulaire 5 sur la collerette 4, on réalise une étape de repoussage ou de déformation permanente des rebords 6 et/ou 7 contre le siège 2, ou 3, ou 8, ou 9 de la bille de la valve ou du clapet à bille. On obtient ainsi, à la fin des opérations, le blocage du siège sur la collerette 4 par l'intermédiaire des rebords repoussés contre le corps de valve I du clapet à bille, sans avoir besoin d'éléments annexes extérieurs tels que des ressorts ou des joints. Le corps de valve réalisé selon le procédé de la présente invention a présenté des caractéristiques remarquables de résistance à la déformation du siège de la bille, que ce soit pour des températures et des pressions moyennes ou bien pour des tempé- ratures et des pressions élevées. Si l'on se réfère maintenant à la figure 7, le dispositif de fixation décrit pour le corps 1 est appliqué au raccord ou manchon 11 qui présente une collerette corres- pondante 14 et un rebord supérieur 16 qui vient bloquer le siège 12 fermement contre la base de la collerette 14 dans la chambre ou rainure annulaire 15, après que le rebord supérieur 16 ait été repoussé, de préférence par l'intermédiaire d'une défor- mation ou d'un repoussage, contre le siège 12. De façon analogue au dispositif de fixation prévu pour le corps 1, le raccord ou manchon 11 peut être muni d'un deuxième rebord latéral apte à être repoussé, de pré- férence par déformation ou repoussage, contre le siège 12. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. R \13700"13799 DOC - 2lu I1)( - 4/6 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fixation de siège de valve ou de clapet à bille et similaire dans un corps (1) ou un raccord ou manchon (11) de valve ou de clapet à bille, compre- nant une collerette intérieure (4) qui présente une chambre ou rainure annulaire (5) apte à recevoir un siège (2; 3; 8; 9) de la bille de la valve à bille, caractérisé en ce qu'il comporte, sur la collerette intérieure (4), des moyens (6, 7) monobloc avec le corps (1) ou solidaires du corps (1) ou du raccord (11) et qui sont aptes à être re- poussés sur le siège (2; 3; 8; 9) afin d'empêcher la déformation du siège. 2.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent au moins un rebord circonférentiel continu (6, 7). 3.- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rebord circonférentiel (6, 7) comporte au moins un rebord circonférentiel supérieur (6) et/ou un rebord circonférentiel latéral (7) correspondant audit siège (2; 3; 8; 9). 4.- Procédé de réalisation d'un dispositif de fixation de siège de valve ou de clapet à bille ou similaire, dans un corps (1) ou un manchon ou raccord ( 11) de cla- pet ou valve à bille, dans lequel est logé un siège de la bille, le corps (1) ou le rac- cord (11) comprenant une collerette intérieure (4, 14) présentant une chambre ou rainure apte à recevoir le siège de la bille, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant: à réaliser par usinage ou similaire dans ledit corps (1) ou ledit raccord (1 1), directement dans ladite collerette (4, 14), au moins un rebord circonférentiel (6, 7. 16) et à repousser ou déformer ledit rebord circonférentiel (6, 7, 16) ou au moins une partie dudit rebord, afin de venir placer, par déformation permanente ou repous- sage, ledit rebord ou ladite partie de rebord contre le siège (2, 12; 3; 8; 9) de la bille (de la valve ou du raccord). 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape consis- tant à repousser ou déformer ledit rebord comporte une première étape consistant à repousser ou déformer un rebord circonférentiel supérieur (6, 16) et une deuxième étape consistant à repousser ou déformer un rebord circonférentiel latéral (7). R \1l 70)ó\11799 D(C - 2S lu)r)e - i 6