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La présente invention concerne d'une façon générale les dispositifs servant à commander l'écoulement ou le passage de fluides dans une tuyauterie ou dans un conduit analogue. Elle concerne plus particulièrement la combinaison d'un organe obturateur et d'un dispositif rapporté expansible., assurant de façon positive l'interruption du passage du fluide, en réalisant une étanchéisation effective empêchant les fuites.
Il existe déjà, dans cette technique, deux types généraux de dispositifs obturateurs ou dispositifs d'arrêt interrompant le passage des fluides dans les conduits.
L'un de ces types comprend un plateau et des joints
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d'étanchéité. introduits et boulonnés entre deux brides de conduits conjugués, ce qui, comme cola est bien connu, exige un temps et un travail considérables en cas de manoeuvre ou d'inversion, cette opération devant être effectuée par des mécaniciens et non par l'opérateur qui surveille habi- tuellement le conduit. Par ailleurs, par suite de l'usure et de l'érosion ainsi que sous l'effet des déformations qui sont dues aux dilatations et aux contractions, résultant des variations de température, ce type de dispositif obturateur est rapidement sujet à des fuites, et il en résulte un danger d'incendie.
L'autre type général de dispositif obturateur comprend un bloc composite formé par. une vanne.et un organe obturateur, Bien qu'il permette une commande rapide entre une position d'ouverture et une position de fermeture totales, et inversement, ce dispositif correspond à un agencement complexe et coûteux, et il exige un entretien considérable. L'un..des buts de l'in- vention est de permettre la réalisation d'un dispositif obturateur pouvant être fabriqué et entretenu à peu de 'frais, présentant tous les avantages des dispositifs à commande rapide, et permettant une fermeture et une obturation étanches plus positives que les dispositifs existant actuellement sur le marché et déjà en service.
Un but de l'invention est de créer un dispositif comprenant un organe obturateur combiné à un dispositif rapporté expansible pour la commande du passage d'un fluide dans des conduits et des tuyauteries, permettant d'obtenir une étanchéisatio effective empêchant les fuites.
Un autre but de l'invention est de créer un dispositif comprenant un organe obturateur combiné à un dispositif
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rapporté à expansion du type indiqué, caractérise en outre par sa faculté d'actionnement aisé, permettant de passer rapidement d'une position de fermeture totale, réalisant une étanchéisation effective, à une position d'ouverture complète, permettant le libre passage du fluide, en un laps de temps et avec un travail minima.
L'invention a encore pour but de créer un dispositif comprenant un organe obturateur combiné à un dispositif rapporté expansible du type considéré, qui soit d'une fabrication comparativement peu coûteuse, dont la durée utile soit notablement augmentée, et qui fournisse une étanchéité effective, s'opposant aux fuites de fluide, même si la pression à l'intérieur du conduit est relativement élevée,,
Un autre but de l'invention, est de créer un dispositif comprenant un organe obturateur combiné à un dispositif rapporté expansible qui ne rouille pas, qui ne subisse pas d'érosion, et qui ne soit pas attaqué par les poussières, les débris ou les autre::} corps étrangers entraînés par le fluide.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, et sur lesquels : -
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale à grande échelle de la partie supérieure d'un mode de réalisation préféré du dispositif suivant l'invention dans son appli- cation à des brides conjuguées portes par des tronçons de conduti voisins.
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La 3..t, 2 est uilu vu :' :7¯ .. ¯ 1 -
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de réalisation préférentiel de l'invention, le plateau obturateur occupant sa position de fermeture.
La. fige 3 est une vue de profil d'une clef utilisable pour actionner le dispositif rapporté expansible utilisé suivant l'invention.
La fige 4 est une vue de détail à plus grande échelle, montrant une forme de rainure utilisée de préférence en combinaison avec un joint torique pour réaliser l'étanchéité sur les surfaces conjuguées du dispositif correspondant au mode de réalisation préféré.de l'invention.
La fig. 5 est une vue de détail à plus grande échelle d'une variante de rainure destinée à la réception d'un joint torique.
La fig. 6 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'invention conjugué à une vanne d'arrêt.
La fige 7 est une vue en perspective à plus grande échelle/ avec arrachement partiel, montrant l'agencement du dispositif suivant l'invention, le couvercle étant ouvert.
Suivant le mode de réalisation préférentiel considéré, le dispositif obturateur à actionnement rapide suivant l'Invention comprend, de préférence, un corps délimitant une cavité pour la réception d'un organe obturateur amovible, ce corps étant étudié de manière à pouvoir être boulonné sur deux-brides conjuguées, prévues sur des tronçons de conduit, un dispositif rapporté porté par ce corps, ainsi que des organes provoquant l'expansion et la contraction de ce dispositif, afin d'exercer une pression sur cet organe obturateur, ou au contraire pour supprimer la pression exercée sur lui, et des organes d'étanchéisation portés par ce corps et par l'organe obturateur,
afin de réal9sar
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une étanchéité positive s'opposant aux fuites encre le dispositif rapporté et l'organe obturateur, de même qu'entre les surfaces conjuguées des deux brides voisines portées par les tronçons de conduit, entre lesquelles le dispositif obturateur est monté, le dispositif rapporté pouvant être .dégagé du corps sous forme d'un ensemble monobloc,
Comme visible en particulier sur les figs.1, 2 et 7, le dispositif' obturateur à actionnement ou inversion rapide suivant l'invention comprend un corps en forme d'U, désigné d'une façon générale par la référence 11 qui peut être fabriqué par moulage à n'importe quelle dimension désirée,
permettant de l'adapter aux différents diamètres des conduits auxquels il est destiné. Le corps 11 porte, aux extrémités supérieures des branches de la partie en U, une paire d'entretoises creuses 12 et 13 solidaires de ce corps et permettant sa fixation amovible, au moyen de boulons 14 et d'écrous 15, sur une paire de traverses de support 16 et 17, disposées parallèlement et écartées l'une de l'autre.. Le corps 11 en forme d'U délimite, avec les traverses de support 16, et 17, une cavité fixe 18 pour la réception d'un organe obturateur 19, formé de préférence par un double plateau à deux opercules de construction particulière, de même que d'un dispositif rapporté décrit plus loin, grâce auquel le conduit dans lequel le corps 11 est interposé peut être complètement obturé,
afin d'empêcher le passage du fluide, ou peut être complètement ouvert, pour permettre ce passage. La partie en forme d'U du corps 11 est munie de trous pour le passage de boulons 21, qui traversent également des trous des deux brides conjuguées 22 et 23 des tronçons de conduit voisins, de sorte que,
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par serrage des écrous correspondants 24 sur les boulous
21 le corps 11 peut etre fixé amoviblement en place dans un conduit donné quelconque.
Suivant l'invention, il est prévu, dans la cavité 18 délimitée par le corps 11 en forme d'U, un dispositif rapporté expansible et contractable, qui est désigné d'une façon générale par la référence 26. Ce dispositif comprend une couronne intérieure 27 munie sur sa périphérie externe d'une partie filetée 28 sur laquelle est vissée la partie filetée 29 d'une couronne extérieure 30 ces couronnes filetées pouvant se déplacer l'ube par rapport à l'autre.
La couronne filetée 27 est solidaire d'une poignée 31, qui est prolongée par une tige 32 de longueur suffisante pour que la poignée 31 puisse être maintenue par un opérateur lors de l'actionnement du dispositif rapporté, afin qu'une pression soit exercée sur l'organe obturateur 19.
ou pour que cette pression soit supprimée de façon telle que cet organe obturateur puisse être dégagé -quand cela est désirable
La couronne filetée intérieure 27, présente également une bride annulaire 33 dirigée vers l'intérieur, écartée de sa partie filetée 28 de manière à ménager dans la couronne 27 une fente annulaire 34 dans laquelle l'autre couronne extérieure 30 peut se déplacer lors de l'actionnement du dispositif, dans un sens permettant de supprimer la pression exercée sur l'organe obturateur 19 ou,9 en d'autres termes, pour provoquer la contraction du dispositif.
La présence de la fente 34 dans la couronne intérieure 27 ménage en fait un cylindre, la couronne 30 constituant un piston mobile dans les deux sens à l'intérieur de ce cylindre lorsque le dispositif 26 est actionné (par expansion ou par contraction)
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pour exercer une pression sur l'organe obturateur 19 ou pour supprimer la pression exercée sur lui,
Comme la montre en particulier la fig. 7, la partie filetée 29 de la couronne extérieure 30 présente une série d'encoches ou de trous 35 ménagés dans sa périphérie externe,, aune certaine distance les uns des autres, et au milieu de cette périphérie.
Ces encoches espacées 35 permettent l'introduction sélective d'une clef de serrage ,36 du type représenté sur la fige 3 ou d'un outil équivalente pour commander la rotation de la couronne extérieure 30 dans l'un ou l'autre sens, par suite de la coopération entre les parties filetées 28 et 29 des couronnes 27 et 30.
Lors d'un déplacement relatif entre les deux couronnes 27 et 30, l'opérateur peut tenir le levier 31 d'une main; tout en assurant de l'autre main la commande de la couronne 30 à l'aide de la clef 36, Si désirée le déplacement relatif entre les deux couronnes 27 et 30 peut être assuré par d'autres moyens, par exemple par un encliquetage ou par un système d'engrenages.
En plus des éléments précités, le dispositif rapporté
26 comprend une bagtae intérieure encochée 37, qui présente une collerette 38, dirigée vers l'intérieur, dont la face externe rectiligne 39 s'adapte à la face interne de la couronne intérieure 27, et qui est munie d'une face interne conique 30 à profil aérodynamique, permettant le libre écoulement du fluide à travers le canal 41 d'un conduit dans lequel le dispositif suivant l'invention est monté, sans que ce passage soit gêné par des épaulements ou par des butées. Le dispositif rapporté 26 comprend également une bague extérieure 42, qui entoure la bague intérieure 37,
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et qui présente un talon 43 dirigé radiaiement vers l'in- térieur, s'engageant dans l'encoche de la bague 37. de façon telle que ces deux bagues se déplacent en même temps.
La bague extérieure 42 est fixée amoviblement sur la couronne extérieure 30 par des vis 44 de sorte que, lors du dépla- cement de cette couronne 30 par rapport à la couronne inté- rieure 27 au cours .de l'expansion et de la contraction du dispositif 26, les deux bagues 37 et 42 se déplacent avec la couronne 30, Si désirée les trois éléments formés par la couronne extérieure 30. la bague encochée intérieure 22. et la bague extérieure 42 peuvent être solidaires, afin de forme, une seule pièce monobloc au lieu de trois éléments séparés.
Comme montré sur la fig. l, le dispositif suivant l'invention s'adapte d'une façon remarquable à un montage dans les conduits, comme dispositif d'arrêt, en vue de la commande du passage au fluide, c'est-à-dire pour interrompre complètement le passage du fluide chaque fois que des réparations doivent être effectuées dans le conduit ou chaque fois qu'il est désirable, pour d'autres raisons, d'interrompre l'écoulement, ce dispositif permettant par ailleurs le libre passage du fluide à travers le conduit quand il est ouvert. Le dispositif représenté sur les fige, le 2 et 7 peut être monté aisément dans un conduit, et constitue un dispositif obturateur à commande ou actionne- ment rapide, satisfaisant à toutes les conditions exigées des dispositifs de ce type.
Pour son montage, il suffit de boulonner le corps 11 en forme d'U sur les brides conjuguées et 23 des tronçons de conduit voisins 46 et 47 en utilisant des boulons 21 que l'on introduit dans les trous des brides, de même que dans les trous alignés de la partie
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eu forme d'U du corps 11. le serrage étant réalisé par des écrous correspondants 24 vissés ur les boulons 21 Afin d'obtenir avec certitude un montage correct du corps 11 et pour que les traverses de support 16 et 17 de ce corps 11 travaillent de façon correcte, on prévoit une paire de vis de portée 48 et 49. qui sont vissées dans des taraudages des traverses, sensiblement au milieu de leur longueur.
.Quand ces vis sont serrées complètement, leurs extrémités internes viennent porter contre les faces externes des brides 22 et 23, en réalisant ainsi une mise en alignement correct du corps il par rapport aux tronçons de conduit 46 et 47 et en compensant les irrégularités des faces extérieures des brides.
Des vis de blocage convenables 50 prennent appui sur les vis de portée par des tampons appropriés (non représentés) afin d'obtenir la rigidité désirable entre le corps Il et les brides conjuguées 22 et 23,
On remarquera, en particulier, qu'avec la combinaison suivant l'invention, le dispositif 26 est monté amoviblement dans le corps 11 à la manière d'un ensemble monobloc, ce qui,permet un remplacement ou une réparation facile d'un ou de plusieurs éléments de ce dispositif. Comme montré, après que le corps .il. a été boulonné sur les brides 22. et 23, le dispositif 26 est introduit dans la cavité 18 de ce corps 11.
Le plateau à deux opercules 19 est ensuite introduit sur le côté du dispositif 26 à expansion et contraction, et on soumet celui-ci à une expansion afin d'exercer une pression contre le plateau ou l'organe obturateur 19. SI le conduit doit demeurer ouvert afin de permettre le libre passage du fluide, l'opercule ouvert 19' du double plateau 19 est introduit dans la cavité 18 du corps, à côté des bagues 37
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et 42 du dispositif 26. Comme indiqué, après l'introduction de l'extrémité appropriée du double plateau 19 dans la. cavité 18 du corps 11, on actionne le dispositif 26 pour provoquer son expansion et pour bloquer le plateau 19 en place sous pression.
Quand on désire obturer le conduit ou interrompre le passage du fluide, afin de permettre des réparations, on actionne le dispositif rapporté 26 en sens inverse, pour provoquer sa contraction et pour supprimer la pression exercée sur le plateau ou l'organe obturateur 19..
Ce plateau est alors dégagé du corps 11, retourné, puis réintroduit dans la cavité 18 dans une position telle que l'opercule plein 19" soit disposé transversalement au canal du conduit. On voit sur le dessin que le double plateau 19 porte un opercule ouvert 19' à une extrémité et un opercule fermé 19" à l'autre extrémité, ces deux opercules étant réunis par une barre de raccordement 20. Le dispositif 26 est ensuite actionné de nouveau pour provoquer son expansion et'pour exercer une pression sur le plateau, en vue de son maintien en place.
Suivant l'invention, des organes sont prévus pour assurer une étanchéisation effective, empêchant les fuites sur toutes les surfaces en contact. A cet effet, la couronne inférieure 27 présente une rainure annulaire 51 ménagée dans sa face interne, et un joint d'étanchéité tel qu'un joint torique 52 en matière élastique, par exemple en caoutchouc, en caoutchouc synthétique ou en une matière plastique élas- tique, est introduit dans la rainure 51 Ce joint 52 réalise l'étanchéité entre la face interne de la couronne 27 et la face externe voisine 39 de la collerette 38,
portée par la bague intérieure 37 Pour empêcher l'endommagement
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du joint d'étanchéité µ? par les poussières ou autres debole pouvant être entraînés par le fluide, il est prévu également$ dans une rainure annulaire 53 ménagée dans la face interne de la couronne 27, un segment racleur 54, en métal ou en 'une autre matière, par exemple en matière plastique ou en caoutchouc.
Lors du mouvement de va-et-vient -de la collerette 38.par suite de l'expansion et de la contraction du disposi- tif 26, le segment racleur 54 repousse effectivement la poussière ou les débris, et empêche leur pénétration jusqu'au joint d'étanchéité 52, La couronne intérieure 27 présente également, dans sa face latérale externe, une cavité 56 en forme de crochet, et un joint torique 57 est logé dans cette cavité, en réalisant ainsi une étanchéisation effective entre les surfaces en contact, à savoir entre la face interne de la bride 22 et la face latérale externe de la couronne 27.
Pour compléter l'étanchéisation, le plateau à deux opercules 19 de type spécial porte, sur les faces opposées de l'opercule ouvert 19' et de l'opercule plein 19" (voir les figs. 1 et 2), des joints d'étanchéité appropriés.
Comme montré sur la fig, 1. il est prévu dans les faces opposées du plateau 19.des cavités 61 et 62 en forme de crochets à boutons, dans lesquelles sont logés des joints toriques 63.et 64. Ainsi, une étanchéité effective est réalisée, d'une part, entre les faces externes des bagues
87 et 42 et une face du plateau 19 et, d'autre part, entre l'autre face de ce plateau 19 et la face interne de la . bride 33.du conduit.
On a montré à plus grande échelle sur la fig. 4 un profil préférentiel des cavités en forme de crochets à boutons servant à la réception des joints toriques 57,
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63 et 64. Gomme montré, l'une des surfaces en contact est entaillée, selon un profil général en forme de crochet à boutons, pour présenter une rampe 66 rejoignant un fond arrondi 67 se terminant au voisinage de la surface par un bec de retenue 68, Les joints précités, par exemple le joint torique 57, reposent sur le fond arrondi 67 de la cavité et leur échappement est empêché par le bec de retenue 68 qui est voisin de ce fond, On a montré sur la fig.
5 une variante de cavité pour joint torique, dans laquelle la cavité a une section droite généralement rectangulaire, sauf que son fond est légèrement arrondi comme montré en 69, et comprend un bec 70 terminant la partie arrondie et voisin de la face externe de l'élément dans lequel cette cavité est ménagée. Le joint torique repose partiellement dans la portion arrondie 69 du fond de cette cavité de forme générale rectangulaire, et son échappement est empêché par le bec 70.
Bien que le corps 11 représenté ait une section droite en forme d'Uet soit conjugué à-deux traverses'de support 16 et 17 boulonnées sur lui, on comprendra qu'il peut être formé par une pièce moulée dont les deux traverses de support sont solidaires, ou bien par une pièce moulée à section droite en forme d'U dont est solidaire une traverse de support, l'autre traverse pouvant être, si désiré, fixée amoviblement au moyen de boulons, mais étant supprimée complètement dans la variante de réalisation que montre la fig. 6, ou bien encore le oorps 11 peut être formé de troiséléments séparés, à savoir une partie en forme d'U, et deux traverses de supports, comme montré ici.
La description qui précède se rapporte à l'application de l'invention à un tronçon de conduit. Toutefois, l'invention
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s'applique de la même manière à d'autres systèmes, par exemple en combinaison avec une vanne comme montré sur la fig. 6, qui concerne une variante de réalisation de l'inven'- tion. Dans ce cas, le corps 111 est fabriqué par moulage, et il porte une seule traverse de support, la seconde traverse étant remplacée par des pattes percées appropriées 101 dont une seule est représentée ici, ces pattes étant portées par le corps 102 de la vanne, en vue de la réception des boulons 14,
de sorte que le corps 111 est fixé en place par serrage des écrous 15 sur les boulons 14 entre la bride 122 d'un tronçon de conduit et la bride 123 prévue sur le corps de la vanne 102. Le corps 111. du dispositif est, pour le reste, analogue au corps 11 du mode de réalisation préféren- tiel de l'invention, représenté sur les figs. 1,2 et 7, et le dispositif rapporté (non représenté) qui est monté de façon amovible dans le corps 111 est de même identique à tous égards au dispositif 26. Le corps 111 est fixé amovible ment sur le corps 102 de la vanne au moyen de boulons 121, qui -traversent les trous de la bride 122 du tronçon de con- duit, ainsi que des trous de la partie en forme d'U du corps
111, et des trous de la bride 123 du corps 102de la vanne.
Le corps 111 est bloqué en place par serrage des éorous 124 sur les boulons 121. Suivant la variante de réalisation que montre la fig. 6, on utilise l'organe obturateur ou le plateau à deux opercules 19 de construction particulière., prévu suivant le mode de réalisation préférentiel précitée
Lors du fonctionnement, quand on fait tourner le volant 103 de la vanne 102 afin de fermer cette vanne et d'interrompre le passage du fluide, l'opercule plein du double plateau est introduit dans la cavité du corps 111.
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et le dispositif rapporté est actionna pour provoquer son expansion afin d'exercer une pression sur le plateau, ce qui réalise une fermeture positive.
Quand on désire ouvrir le conduit, afin de permettre le libre passage du fluide à travers la vanne 102, on provoque la contraction du dispositif rapporté du. corps 111, pour supprimer la pression exercée sur le plateau, et celui-ci est ensuite retourné pour intro- duire son,opercule ouvert dans la cavité, de sorte que le dispositif permet le libre passage du fluide à travers la vanne et le conduit conjugué,
Bien que l'on ait représenté sur la fige 6 une variante de .réalisation particulière de l'invention, on comprendra que celle-ci s'applique de la même manière à d'autres systèmes, par exemple à des tuyauteries, à des réservoirs, à des cuves ou à d'autres agencements ou installations dans lesquels circule un fluide,
Comme visible en particulier sur les figs.
1, 2,6 et
7, des organes additionnels sont prévus pour empêcher les pièces de rouiller, d'être corrodées, ou encore d'être attaquées par les poussières et les débris entraînés par le ,fluide.. Ces organes additionnels comprennent un couvercle 76. articulé sur l'entretoise 13 du corps 11 en forme d'U et du corps 111 dans le cas de la fig. 6, ce couvercle recouvrant, dans sa position rabattue, le dispositif 26 logé dans le corps en forme d'U Deux pattes perforées 76 et 78 sont prévues à une certaine distance l'une de l'autre sur une extrémité du couvercle 76, ces pattes venant entourer une patte perforée 7µ.prévue sur l'entretoise 12 du corps en forme d'U.
On peut, par passage du loquet d'un verrou .
(non représenté) dans les orifices alignés des pattes 77, 78
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et 79 (Fig. 2) verrouiller le couvercle 76 en position de fermeture, pour éviter- la pénétration de la pluie, de la neige fondue ou de la neige, ainsi que celle des substances étrangères dans la cavité du corps en forme d'U, ce qui -évite la rouille et la corrosion ou toute autre attaque des pièces du dispositif. Au lieu d'un verrou, on peut utiliser un dispositif de fermeture de type usuel pour véhicules (non représenté) afin de maintenir le couvercle 76 en position de fermeture. Quel que soit le système utilisé pour le verrouillage du couvercle, ce système évite l'action- ne ment du dispositif obturateur par des personnes qui, normalement, ne doivent pas y avoir accès.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif obturateur à actionnement rapide, engageable entre deux brides axialement-espacées de tronçons de conduit alignés, comprenant un plateau obturateur à deux opercules, pouvant être engage latéralement dans ltespace ménagé entre ces brides, et un dispositif annulaire rapporté, .pouvant subir une expansion et une contraction axiales, logé dans cet espace de manière à maintenir amoviblement ce plateau à deux opercules dans une position d'application étanche contre l'une des brides portées par les tronçons de conduit.