EP2817541A1 - Robinet a papillon - Google Patents

Robinet a papillon

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Publication number
EP2817541A1
EP2817541A1 EP13711065.6A EP13711065A EP2817541A1 EP 2817541 A1 EP2817541 A1 EP 2817541A1 EP 13711065 A EP13711065 A EP 13711065A EP 2817541 A1 EP2817541 A1 EP 2817541A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
seal
lips
rods
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13711065.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Duboy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KSB SAS
Original Assignee
KSB SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSB SAS filed Critical KSB SAS
Publication of EP2817541A1 publication Critical patent/EP2817541A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
    • F16K1/2266—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat and being forced into sealing contact with the valve member by a spring or a spring-like member

Definitions

  • a butterfly valve comprises an annular body, a throttle integral with a maneuver shaft and freely pivotable about an axis respectively passing through diametrically opposite openings of the body and an annular elastomeric seal housed in a groove of the housing. one of the inner face of the body and the edge of the butterfly, the other of them coming into contact with the seal in a closed position of the valve.
  • the seal includes a dynamic sealing section, preferably a hemi-toric seal, for sealing between the upstream and downstream of the butterfly valve by interposing between the body and the throttle valve in a closed position. It also includes a static sealing section housed in the groove.
  • the seal can be held in place by a flange secured by the holding screws.
  • This construction is criticized when the valves are used on 'corrosive fluids could "charge, because deposits or corrosion causing over time a disassembly impossible screws and clamps, which makes replacement possible seal.
  • gaskets into joints without screws or flanges, by acting on the shapes of the joints and grooves, examples of which will be found in EP05022089 and 1696157 and in US Pat.
  • the mounting of the joint by means of a flange allows easy assembly, but makes it difficult to dismantle after use, while mounting in groove without flange, or screw, makes assembly and installation difficult or very difficult, and disassembly impossible without destroying the seal.
  • the aim of the invention is to provide a valve which retains the functional advantages of throat seal mounting solutions, but removes the disadvantages of inchtmontiscus, while guaranteeing easy installation and robust attachment.
  • the static sealing section consists of two flexible lateral lips, so as to be close to one another and delimiting between them a receiving space of at least two rods of flexible material, and said one of the body or the edge of the butterfly is pierced with passages, each rod being associated with a passage, each passage opening on the bottom of the groove, on the one hand, and, on the other hand, in a boss formed on an outer face of the body, and the conformations of the groove and the lips are such that the seal is retained in the groove, when the rods are in their reception space and are not retained there when they are not there .
  • the lips of the seal can get closer and the seal can be easily removed from the groove.
  • Each ring is made of a flexural material, metal or plastic, of solid or hollow section.
  • the flexible material ring also refers to a metal spring ring with contiguous turns.
  • the number of passages normally equal to the number of rods, between 3 and 6, the passages being preferably distributed regularly over the circumference of the body or the butterfly .
  • Each ring has a cross-sectional dimension large enough to keep the lips sufficiently apart from each other.
  • a ring may have, in particular, a size just lower, or better, slightly less than that of the space intended to receive it. It is better that the shape of the rush marries that of the throat. It will be preferred that the ring be at least partly and preferably entirely toric. It may also be provided, to facilitate the insertion of the rod in the space defined by the lips, to form a ring in several sub-parallel rods, in particular two hemi-toric sub-cones attached to one another. By flexible, it is meant that the ring can deform in bending up to the radius of curvature of the groove. It is better, to facilitate the establishment of the reeds in the throat, that the passages there open tangentially.
  • the conformations of the groove and the lips may be such that the lateral faces of the lips turned towards the lateral faces of the groove are smooth, in the part of the lips on the outside side, and provide, in the part of the lips on the side from inside, two re-entrant shoulders and conjugates of two shoulders of the groove.
  • the lateral faces of the lips turned towards the lateral faces of the groove are inclined at an angle ⁇ with the median axis (in transverse section) of the joint, the faces of the groove on the inner side being inclined and making an angle ⁇ with the median axis of the joint and ⁇ > ⁇ .
  • the lips are in the shape of a trapezium whose small base on the inner side is greater than the greater width of the dynamic sealing section of the seal and whose height is greater than small as the distance from the shoulders of the throat to the back of the throat.
  • the space defined between the lips for receiving the rods is torus-shaped.
  • the seal is in the form of a sleeve having tenons, with flexible lips, delimiting between them a space, housed in grooves on the inner annular face of the body, uniformly distributed passages on the periphery of the body and opening, preferably, tangentially in the grooves, on one side, and in the bosses of the outer face of the body, on the other side, and through which the rods are introduced to lodge in the free space left between the lips.
  • one of its ends is surrounded by a handle mounted so as to rotate without rotating the ring while ensuring its translation.
  • the handle can thus be screwed into a boss until it comes into abutment, which ensures the position, the fixing of the ring and the sealing of the fluid stream towards the outside of the body in case of deterioration of the seal.
  • the mounting of the handle can be done by means of a ring-shaped metal ring.
  • the handle can be completed with a fixing plug at the free end remote from the threaded end.
  • each ring ' ends at the end opposite the handle by a bevel which comes to tangency to the ring that precedes when the rods are put in place.
  • the invention also relates to a method of mounting the valve seal, into which the static sealing section of the seal is introduced into the groove, until the conformations of the groove and the lips can be combined, and then inserted by the passages rushes in their space of reception and one screws the handles in the threadings of the bosses of the body to fix the rushes.
  • valve seal To disassemble the valve seal, unscrew the handles and remove all the rods from their reception area.
  • the passages are closed except for some, preferably one of them, which are placed in communication with a source of fluid under pressure, until the seal is expelled from the throat .
  • the invention finally relates to a seal comprising an annular elastomer piece, having, in addition to a dynamic sealing section, a static sealing section, characterized in that the static sealing section comprises two flexible lips, so as to be able to approaching one another and defining between them a receiving space, and the seal comprises a flexible bending ring and cross section such that it prevents the lips from getting closer when it is placed in place. reception area.
  • FIG. 1 is a plan view of a valve according to the invention with offset and eccentric butterfly;
  • - Figure 2 is a cross-sectional view of a seal according to the invention, which has not yet received a ring; - Figures 3 and 4 describe the assembly of the seal according to the invention, while
  • Figure 5 shows the seal according to the invention in the assembled state
  • FIG. 6 is a partial sectional view of one end of a rod
  • FIG. 7 shows a rod connecting tangentially to a rod which is in front of him;
  • FIG. 8 is an elevational view of a valve according to the invention
  • FIG. 9 illustrates the method of disassembly of the seal according to the invention
  • FIG. 10 is a sectional view of another seal according to the invention.
  • FIG. 15 is a sectional view of another valve according to the invention.
  • the throat is formed in the body, but it could just as well be in the edge of the butterfly.
  • the valve according to the invention shown in Figure 1 comprises an annular body 1, a butterfly 2 secured to a shaft 3 for maneuvering and freely pivoting about an axis 3 'respectively passing through diametrically opposite openings of the body 1.
  • a Elastomeric ring seal 4 is housed in a groove 13 of the inner face of the body 1.
  • a ring-shaped elastomer seal 4 is housed in a groove 13 made on the inner face of the body (see FIG. ).
  • This groove 13 is made concentrically to the axis of the pipe in a plane perpendicular to this axis passing through the plane of contact and sealing between the seal 4 and the butterfly 2.
  • This groove 13 is pierced by four passages 18-1 , 18-2, 18-3 and 18-4 opening tangentially to the bottom of the groove 13.
  • the passages 18-1 and 18-3 are diametrically opposed and placed along the axis 3 'and the shaft 3 maneuver, while that the other two passages 18-2 and 18-4 are diametrically opposed and offset by an angle of 90 ° with respect to the first two passages.
  • These four passages are all offset from each other by 90 °, the first of them coinciding with the shaft 3 maneuver.
  • the seal 4, shown in FIG. 2 has a section enabling it to cooperate with the section of the groove 13.
  • the seal 4 shown in Figure 2 consists of a ring whose inner face 7, intended to come into contact with the butterfly, is shaped half-toroid.
  • This half-torus is associated with a section rectangular defined by its sides axb and whose side faces are each provided with a half-ring groove 9 and 9 '.
  • the volume of these two half-tori, depending on the two sections si and s2, is provided to absorb the over-compression of the elastomer, when compressed by the butterfly in the closed position.
  • This section has the shape of a trapezium, the small base L is greater than the dimension b of the dynamic section and forms with it two shoulders 11 and 11 ', which provide a positive mechanical locking of the seal in the body 1 .
  • the height h of the trapezium is less than the depth H of the groove 13 of the body 1, in which is housed the seal 4 (see Figure 3).
  • the outer face of the seal 4 forming the large base of the trapezoid is hollowed out with a circular section, delimiting a toric shape, with respect to the trapezium and opening out from the large base of the trapezium. It delimits, with the non-parallel sides of the trapezium, two lips 28 and 28 ', whose vertical angle ⁇ ° with which it ensures that these lips will bear well on the lateral faces of the groove 13 of the body 1 with a contact pressure "p" (see Figure 4).
  • the dimension h of the heel of the seal will be significantly less than the depth H of the groove 13.
  • the groove 13 made on the inner face of the body 1 consists of two rectangular sections, the first inner one of width is b plus a functional clearance, so as to pass without friction the dynamic section of the seal b. This section opens into a wider section, L 'and height H sufficient for the seal, introduced into this groove and carrying in the bottom of the groove, it is guaranteed that the shoulders 11 and 11' of the seal 4 have exceeded the edges 12 and 12 'of this groove 13.
  • the value of "H” is chosen, preferably, so that, when the shoulders 11 and 11 'are in agreement with the edges 12 and 12', the recessed circular shape of the seal is tangent to the bottom of the groove 13 (see FIG. 5). In this way, the gasket 4 protrudes from the groove 13 by a value necessary for sealing.
  • these rods 15 are made of flexible material, metal or plastic, solid or hollow section, or by metal spring with contiguous turns. To allow easy assembly and disassembly, the rods 15 are surrounded at their outer end by a threaded handle 16 and mounted by a metal ring and of toric form, so as to be able to rotate without causing the ring 15 to rotate, and equipped with a fixing cap 17.
  • the handle 16 carries at its end a thread 20, which, when screwed abutting ' in the threaded boss 21 of the body 1, ensures its position and its attachment.
  • each rod 15 terminates, at its end opposite the handle, by a bevel 31, which. just make tangence to the ring that precedes it.
  • One of the advantages of the invention consists in the ease of disassembly of the seal 4. This is achieved by unscrewing the handles 16 of the rods 15, which allows to remove the four rods 15.
  • the seal profile 4 sealing is no longer blocked in position, three plugs 29 are placed in the threads 20 of the bosses 21 of the body 1 to close the passages 18-1, 18-2 and 18-3, while, by the fourth passage 18-4 is introduced fluid pressure by a pump 26 connected to the boss 21 by the thread 20 and equipped with a pressure gauge 25, to control the pressure, and a check valve 27, which maintains this pressure .
  • the seal 4 is thus expelled by the pressure of the fluid out of the groove 13 by the inner face of the body 1.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a seal 4 with the lips 41 and 41 ', inclined and without shoulder, which are housed in this groove 13, the section of which is trapezoidal in shape with blanks 42 and 42' oriented an angle ⁇ °. This design requires that the angle a ° be greater than the angle ⁇ °.
  • Figures 11 to 14 are cross-sectional views of prior seals, in Figure 11 of that of EP16961157, Figure 12 of that of US6494466, Figure 13 of that of EP05022089 and Figure 14 of US55113674, improved by the arrangement of flexible lips and rods according to the invention.
  • this also applies to a seal for a centered valve and an enveloping sealing sleeve.
  • This sleeve provides the three main sealing functions required of a valve, namely outward sealing to the pipe connection flanges, outward sealing to the pivot and maneuvering axis passages and the internal sealing from upstream to downstream of the medium conveyed.
  • a conventional sleeve is anchored in the body by shoulders or recesses for small diameter valves and T-shaped or harpoon-type tenons. cooperates with the shapes of the body grooves for large diameter faucets.
  • Figure 15 shows a butterfly valve in section, the body 1 is provided with trapezoidal grooves 13 on its inner annular face and grooves 31 and 31 ', trapezoidal, on its side faces.
  • Each of the grooves 13 communicate with four passages 18-1, 18-2, 18-3 and 18-4 spaced 90 ° apart from each other and opening tangentially in said grooves 13 and passing through the bosses 21 opening on the outer face of the body 1 ending with a thread 20.
  • the sealing sleeve 4 is designed so that the lugs facing each of the grooves 13 are provided with two flexible lips 28 and 28 'and a O-shaped space between said lips. This arrangement makes it easy to place the cuff effortlessly, while rods 15 passing through the passages 18-1, 18-2, 18-3 and 18-4 are inserted into the toric space between the lips. 28 and 28 ', to ensure the positive and definitive locking of the sleeve 4.
  • the locking in position of the rods 15 is achieved by a screwing of the handles 16 in the threads 20 of the bosses 21.
  • the disassembly is performed in the reverse order of operations by removing the rods 15, by plugging certain passages 18-1, 18-2 and 18-3 by plugs 29 and introducing pneumatic pressure or hydraulic behind the sealing ring 4 by connecting a pump 26 to a passage ⁇ 18-4 remained free.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Robinet dont la section d'étanchéité statique se compose de deux lèvres (28, 28') latérales souples, de manière ô pouvoir se rapprocher l'une de l'autre et délimitant entre elles un espace de réception d'au moins deux joncs (15) en matière souple.

Description

Robinet à papillon
La présente invention se rapporte aux robinets à papillon ainsi qu'aux joints à utiliser dans des robinets de ce genre. Un robinet à papillon comprend un corps annulaire, un papillon solidaire d'un arbre de manœuvre et pivotant librement autour d'un axe passant respectivement dans des ouvertures opposées diamétralement du corps et un joint d'étanchéité annulaire en élastomère logé dans une gorge de l'un de la face intérieure du corps et du bord du papillon, l'autre d'entre eux venant en contact avec le joint dans une position de fermeture du robinet. Le joint comprend une section d'étanchéité dynamique, de préférence hémi-torique, pour assurer l'étanchéité entre l'amont et l'aval du robinet à papillon en s ' interposant entre le corps et le papillon en une position fermée. Il comprend aussi une section d'étanchéité statique logée dans la gorge. Le - joint peut être maintenu en place par une bride fixée par les vis de maintien. Cette construction est critiquée lorsque les robinets sont utilisés sur' des fluides corrosifs pu "chargés, car les dépôts ou la corrosion provoquent au fil du temps une impossibilité de démontage des vis et des brides de serrage, ce qui rend le remplacement du joint impossible. Pour pallier cet inconvénient, on a proposé des joints à insérer dans des gorges sans vis, ni bride, en jouant sur les formes des joints et des gorges. On en trouvera des exemples au EP05022089 et 1696157 et au US6494466 et 5513674. Le montage du joint au moyen d'une bride permet un montage aisé, mais rend difficile le démontage après emploi, tandis que le montage en gorge sans bride, ni vis, rend le montage et la mise en place difficile, voire très difficile, et un démontage impossible sans détruire le joint d ' étanchéité .
L'invention vise un robinet qui conserve les avantages fonctionnels des solutions de montage de joints d' étanchéité en gorge, mais en supprime les inconvénients d' indémontabilité, tout en garantissant une mise en place aisée et une fixation robuste.
Suivant l'invention, la section d' étanchéité statique se compose de deux lèvres latérales souples, de manière à pouvoir se rapprocher l'une de l'autre et délimitant entre elles un espace de réception d'au moins deux joncs en matière souple, et ledit un du corps ou du bord du papillon est percé de passages, chaque jonc étant associé à un passage, chaque passage débouchant sur le fond de la gorge, d'une part, et, d'autre part, dans un bossage ménagé sur une face extérieure du corps, et les conformations de la gorge et des lèvres sont telles que le joint est retenu dans la gorge, lorsque les joncs sont dans leur espace de réception et n'y est pas retenu lorsqu'ils n'y sont pas. Lorsque les joncs ne sont pas mis en place dans le joint, les lèvres du joint peuvent se rapprocher et le joint peut être retiré facilement de la gorge. Lorsque les joncs sont en place, le joint est bien retenu dans la gorge. Chaque jonc est en une matière souple en flexion, métallique ou plastique, de section pleine ou creuse. On entend aussi par jonc en matière souple un jonc en ressort métallique à spires jointives. Afin de faciliter l'insertion des joncs dans leur espace de réception, il vaut mieux que le nombre de passages normalement égal au nombre de joncs, soit compris entre 3 et 6, les passages étant, de préférence, répartis régulièrement sur la circonférence du corps ou du papillon.
Chaque jonc a une dimension de section transversale suffisamment grande pour maintenir les lèvres suffisamment écartées l'une de l'autre. Un jonc peut avoir, notamment, une dimension juste inférieure, ou mieux inférieure de peu, à celle de l'espace destiné à le recevoir. Il vaut mieux que la forme du jonc épouse celle de la gorge. On préférera que le jonc soit, au moins en partie et de préférence, entièrement torique. On peut prévoir aussi, pour faciliter l'insertion du jonc dans l'espace délimité par les lèvres, de constituer un jonc en plusieurs sous-joncs parallèles, notamment en deux sous-joncs hémi-toriques accolés l'un à l'autre. Par souple, on entend que le jonc peut se déformer en flexion jusqu'au rayon de courbure de la gorge. Il vaut mieux, pour faciliter la mise en place des joncs dans la gorge, que les passages y débouchent tangentiellement.
Les conformations de la gorge et des lèvres peuvent être telles que les faces latérales des lèvres tournées vers les faces latérales de la gorge soient lisses, dans la partie des lèvres du côté de l'extérieur, et ménagent, dans la partie des lèvres du côté de l'intérieur, deux épaulements rentrants et conjugués de deux épaulements de la gorge. Suivant un autre mode de réalisation, les faces latérales des lèvres tournées vers les faces latérales de la gorge sont inclinées en faisant un angle a avec l'axe (en coupe transversale) médian du joint, les faces de la gorge du côté de l'intérieur étant inclinées et faisant un angle β avec l'axe médian du joint et α > β.
On obtient une retenue particulièrement bonne du joint, lorsque les lèvres ont ensemble la forme d'un trapèze dont la petite base du côté intérieur est plus grande que la plus grande largeur de la section d'étanchéité dynamique du joint et dont la hauteur est plus petite que la distance allant des épaulements de la gorge au fond de la gorge. De préférence, l'espace délimité entre les lèvres pour la réception des joncs est en forme de tore.
Suivant un mode de réalisation, le joint est sous la forme d'une manchette ayant des tenons, à lèvres souples, délimitant entre elles un espace, logés dans des rainures sur la face annulaire intérieure du corps, des passages uniformément répartis sur la périphérie du corps et débouchant, de préférence, tangentiellement dans les rainures, d'un côté, et dans les bossages de la face externe du corps, d'un autre côté, et par lesquels les joncs sont introduits pour se loger dans l'espace laissé libre entre les lèvres.
Pour faciliter la fixation du jonc, l'une de ses extrémités est entourée d'une poignée montée de manière à pouvoir tourner sans entraîner le jonc en rotation tout en assurant sa translation. La poignée peut ainsi être vissée dans un bossage jusqu'à venir en butée, ce qui assure la position, la fixation du jonc et l'étanchéité de la veine fluide vers l'extérieur du corps en cas de détérioration du joint. Le montage de la poignée peut s'effectuer au moyen d'un anneau métallique de forme torique. La poignée peut être complétée d'un bouchon de fixation à l'extrémité libre éloignée de l'extrémité filetée. De préférence, chaque jonc ' se termine à l'extrémité opposée à la poignée par un biseau, qui vient faire tangence au jonc qu'il précède lorsque les joncs sont mis en place.
L'invention vise aussi un procédé de montage du joint du robinet, dans lequel on introduit la section d'étanchéité statique du joint dans la gorge, jusqu'à ce que les conformations de la gorge et des lèvres puissent se conjuguer, on insère par les passages les joncs dans leur espace de réception et on visse les poignées dans les filetages des bossages du corps pour fixer les joncs.
Pour démonter le joint du robinet, on dévisse les poignées et on retire tous les joncs de leur espace de réception. On bouche les passages, à l'exception de certains, de préférence de l'un d'entre eux, que l'on met en communication avec une source de fluide sous pression, jusqu'à ce que le joint soit expulsé de la gorge.
L'invention vise enfin un joint comprenant une pièce annulaire en élastomère, ayant, outre une section d'étanchéité dynamique, une section d'étanchéité statique, caractérisé en ce que la section d'étanchéité statique comprend deux lèvres souples, de manière à pouvoir se rapprocher l'une de l'autre et délimitant entre elles un espace de réception, et le joint comprend un jonc souple en flexion et de section transversale telle qu'il empêche les lèvres de se rapprocher lorsqu'il est mis en place dans l'espace de réception.
De préférence, le joint est entouré à l'une de ses extrémités d'une poignée filetée et montée de manière à pouvoir tourner sans entraîner le jonc en rotation et l'autre extrémité du jonc est biseautée. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : - la Figure 1 est une vue en plan d'un robinet suivant l'invention à papillon décalé et excentré ;
- la Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un joint suivant l'invention, qui n'a pas encore reçu de jonc ; - les Figures 3 et 4 décrivent le montage du joint suivant l'invention, tandis que
- la Figure 5 représente le joint suivant l'invention à 1 ' état monté ;
- la Figure 6 est une vue en coupe partielle de l'une des extrémités d'un jonc ;
- la Figure 7 représente un jonc se raccordant tangentiellement à un jonc qui est devant lui ;
- la Figure 8 est une vue en élévation d'un robinet suivant l'invention ; - la Figure 9 illustre le procédé de démontage du joint suivant l'invention ;
- la Figure 10 est une vue en coupe d'un autre joint suivant l'invention ;
- les Figures 11 à 14 illustrent d'autres variantes d'un joint suivant l'invention ; et
- la Figure 15 est une vue en coupe d'un autre robinet suivant l'invention. Aux figures, la gorge est ménagée dans le corps, mais elle pourrait tout aussi bien l'être dans le bord du papillon.
Le robinet suivant l'invention représenté à la Figure 1 comprend un corps 1 annulaire, un papillon 2 solidaire d'un arbre 3 de manœuvre et pivotant librement autour d'un axe 3' passant respectivement dans des ouvertures opposées diamétralement du corps 1. Un joint 4 d'étanchéité annulaire en élastomère est logé dans une gorge 13 de la face interne du corps 1. Un joint d'étanchéité 4 en élastomère de forme annulaire est logé dans une gorge 13 réalisée sur la face interne du corps (voir Figure 3) .
Cette gorge 13 est réalisée concentriquement à l'axe de la tuyauterie suivant un plan perpendiculaire à cet axe passant par le plan de contact et d'étanchéité entre le joint 4 et le papillon 2. Cette gorge 13 est percée de quatre passages 18-1, 18-2, 18-3 et 18-4 débouchant tangentiellement au fond de la gorge 13. Les passages 18-1 et 18-3 sont diamétralement opposés et placés suivant l'axe 3' et l'arbre 3 de manœuvre, tandis que les deux autres passages 18-2 et 18-4 sont diamétralement opposés et décalés d'un angle de 90° par rapport aux deux premiers passages. Ces quatre passages sont donc tous décalés les uns des autres de 90°, le premier d'entre eux coïncidant avec l'arbre 3 de manœuvre. Le joint 4 d'étanchéité, représenté à la Figure 2, a une section lui permettant de coopérer avec la section de la gorge 13.
Le joint 4 d'étanchéité, représenté à la Figure 2, est constitué d'un anneau dont la face interne 7, destinée à entrer en contact avec le papillon, est en forme de demi- tore. Ce demi-tore est associé à une section rectangulaire définie par ses côtés a x b et dont les faces latérales sont chacune pourvues d'une gorge demi- torique 9 et 9' . Le volume de ces deux demi-tores, fonction des deux sections si et s2, est prévu pour absorber la surcompression volumique de 1 ' élastomère, lorsqu'il est comprimé par le papillon en position de fermeture .
A la section dynamique venant en contact avec le papillon, est associée une section statique qui assure la fixation et le blocage du joint en remplaçant la fonction du talon des joints de l'art antérieur. Cette section a la forme d'un trapèze, dont la petite base L est supérieure à la cote b de la section dynamique et forme avec celle-ci deux épaulements 11 et 11', qui assurent un blocage mécanique positif du joint dans le corps 1.
La hauteur h du trapèze est inférieure à la profondeur H de la gorge 13 du corps 1, dans laquelle est logé le joint 4 (voir Figure 3) .
La face externe du joint 4 formant la grande base du trapèze est évidée d'une section circulaire, délimitant une forme torique, par rapport au trapèze et débouchant de la grande base du trapèze. Elle délimite, avec les côtés non-parallèles du trapèze, deux lèvres 28 et 28', dont l'angle ô°avec là verticale garantit que ces lèvres porteront bien sur les faces latérales de la gorge 13 du corps 1 avec une pression de contact "p" (voir Figure 4).
Pour assurer à coup sûr la mise en place du joint 4 dans la gorge 13 du corps 1, la dimension h du talon du joint sera significativement inférieure à la profondeur H de la gorge 13. La gorge 13 réalisée sur la face intérieure du corps 1 est constituée de deux sections rectangulaires, dont la première, intérieure, est de largeur valant b plus un jeu fonctionnel, de manière à laisser passer sans frottement la section dynamique du joint valant b. Cette section débouche dans une section plus large, valant L' et de hauteur H suffisante pour que le joint, introduit dans cette gorge et portant dans le fond de la gorge, il soit garanti que les épaulements 11 et 11' du joint 4 aient dépassé les arêtes 12 et 12' de cette gorge 13.
De cette manière (voir Figure 4), les lèvres 28 et 28' peuvent venir se plaquer contre les faces latérales de la gorge et exercent une légère pression sur celles-ci, due à la valeur de la précontrainte angulaire δ° . Par rapport aux joints de l'art antérieur, dont les sections sont massives avec des accrochages latéraux rendant la mise en place dans les gorges très difficiles, cette conception nouvelle présente l'avantage de permettre l'introduction du joint profilé dans la gorge sans effort, puisque ne portant pas de partie massive, il se déforme, permettant qu'aucune masse ne dépasse la cote de b.
La valeur de "H" est choisie, de préférence, pour que, lorsque les épaulements 11 et 11' sont en concordance avec les arêtes 12 et 12', la forme circulaire évidée du joint soit tangente au fond de la gorge 13 (voir Figure 5) . De cette manière, le joint 4 dépasse de la gorge 13 d'une valeur nécessaire à 1 ' étanchéité .
Une fois que le joint 4 est entièrement introduit dans la gorge 13, quatre joncs 15 sont introduits dans les passages 18-1, 18-2, 18-3 et 18-4 et viennent bloquer le profil du joint 4 dans la gorge 13 (voir Figure 5) .
Suivant la Figure 6, ces joncs 15 sont réalisés en matière souple, ' métallique ou plastique, de section pleine ou creuse, ou bien en ressort métallique à spires jointives. Afin de permettre un montage et un démontage aisé, les joncs 15 sont entourés à leur extrémité extérieure d'une poignée 16 filetée et montée par un anneau 19 métallique et de forme torique, de manière à pouvoir tourner sans entraîner le jonc 15 en rotation, et équipés d'un bouchon de fixation 17.
La poignée 16 porte à son extrémité un filetage 20, qui, lorsqu'elle est vissée en butée' dans le bossage 21 taraudé du corps 1, assure sa position et sa fixation. Afin d'assurer la meilleure continuité possible dans le maintien du joint d'étanchéité 4, chaque jonc 15 se termine, à son extrémité opposée à la poignée, par un biseau 31, qui. vient faire tangence au jonc qui le précède . Un des avantages.de l'invention consiste dans la facilité de démontage du joint d'étanchéité 4. Celui-ci s'opère en dévissant les poignées 16 des joncs 15, ce qui permet de retirer les quatre joncs 15. Le profil du joint d'étanchéité 4 n'étant plus bloqué en position, trois bouchons 29 sont mis en place dans les filetages 20 des bossages 21 du corps 1 pour obturer les passages 18-1, 18-2 et 18-3, tandis que, par le quatrième passage 18-4, on introduit de la pression de fluide par une pompe 26 connectée au bossage 21 par le filetage 20 et équipée d'un manomètre 25, pour contrôler la pression, et d'un clapet antiretour 27, qui maintient cette pression. Le joint 4 est ainsi expulsé par la pression du fluide hors de la gorge 13 par la face intérieure du corps 1.
Le joint 4 élastomère ci-dessus est pourvu de deux lèvres souples 28 et 28' avec épaulement 12 et 12' . Toutes variantes de forme de ces lèvres avec ou sans épaulement de positionnement et de blocage peuvent être envisagées. La Figure 10 montre un exemple de réalisation d'un joint 4 avec les lèvres 41 et 41', inclinées et sans épaulement, qui se logent dans cette gorge 13, dont la section est de forme trapézoïdale avec des flans 42 et 42' orientés d'un angle β°. Cette conception impose que l'angle a° soit supérieur à l'angle β°.
Les Figures 11 à 14 sont les vues en coupe de joints antérieurs, à la Figure 11 de celui du EP16961157, à la Figure 12 de celui de US6494466, à la Figure 13 de celui du EP05022089 et à la Figure 14 du US55113674, perfectionnés par l'aménagement de lèvres souples et de joncs suivant l'invention.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, celle-ci s'applique aussi à un joint d'étanchéité pour robinet centré et .à manchette d'étanchéité enveloppante. Cette manchette assure les trois fonctions d'étanchéité principales demandées à un robinet, à savoir l'étanchéité vers l'extérieur aux brides de raccordement de tuyauterie, l'étanchéité vers l'extérieur aux passages des axes de pivotement et de manœuvre et l'étanchéité interne de l'amont vers l'aval du médium véhiculé.
Afin d'assurer ces fonctions d'étanchéité, une manchette conventionnelle est ancrée dans le corps par des épaulements ou encastrements pour les robinets de petit diamètre et des tenons en forme de T ou de harpon, qui coopère avec les formes des rainures du corps pour les robinets de grand diamètre. Une description de ces constructions a déjà été faite dans les documents W093/22588, FR2572789, FR2260041, EP0156581 et GB1508283. La Figure 15 montre un robinet à papillon en coupe, dont le corps 1 est pourvu de rainures trapézoïdales 13 sur sa face annulaire interne ainsi que des rainures 31 et 31', trapézoïdales, sur ses faces latérales.
Chacune des rainures 13 communiquent avec quatre passages 18-1, 18-2, 18-3 et 18-4 espacés de 90° d'angle les uns des autres et débouchant tangentiellement dans lesdites rainures 13 et passant au travers des bossages 21 débouchant sur la face externe du corps 1 en se terminant par un filetage 20. La manchette d'étanchéité 4 est conçue de manière à ce que les tenons en regard de chacune des rainures 13 soient pourvus de deux lèvres souples 28 et 28' et d'un espace de forme torique compris entre lesdites lèvres. Cette disposition permet la mise en place aisée de la manchette sans effort, tandis que des joncs 15 passant par les passages 18-1, 18-2, 18-3 et 18-4 viennent s'insérer dans l'espace torique entre les lèvres 28 et 28', pour assurer le blocage positif et définitif de la manchette 4. Le blocage en position des joncs 15 est réalisé par un vissage des poignées 16 dans les filetages 20 des bossages 21.
Comme pour la description précédente, le démontage est réalisé suivant l'ordre inverse des opérations en retirant les joncs 15, en bouchant certains passages 18-1, 18-2 et 18-3 par des bouchons 29 et en introduisant de la pression pneumatique ou hydraulique derrière la bague d'étanchéité 4 en connectant une pompe 26 à un ■ passage 18-4 resté libre.

Claims

REVENDICATIONS
Robinet comprenant un corps (1) annulaire, un papillon (2) solidaire d'un arbre (3) de manœuvre et pivotant librement autour d'un axe (3') passant respectivement dans des ouvertures opposées diamétralement du corps (1) et un joint (4) d'étanchéité annulaire en élastomère logé dans une gorge (13) de l'un de la face intérieure du corps (1) et du bord du papillon, l'autre d'entre eux venant en contact avec le joint (4) dans une position de fermeture du robinet, le joint (4) comprenant une section d'étanchéité dynamique et une section d'étanchéité statique logée dans la gorge (13), caractérisé en ce que :
- la section d'étanchéité statique se compose de deux lèvres (28, 28') latérales souples, de manière à pouvoir se rapprocher l'une de l'autre et délimitant entre elles un espace de réception d'au moins deux joncs (15) en matière souple, et
- ledit un du corps ou du bord du papillon est percé de passages, chaque onc (15) étant associé à un passage (18-1, 18-2, 18-3, 18-4), chaque passage débouchant sur le fond de la gorge, d'une part, et, d'autre part, dans un bossage ménagé sur une face extérieure du corps (1) et les conformations de la gorge (13) et des lèvres (28, 28') sont telles que le joint (4) est retenu dans la gorge (13), lorsque les joncs (15) sont dans leur espace de réception, et n'y est pas retenu, lorsqu'ils n'y sont pas.
2. Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de joncs va de 3 à 6 répartis régulièrement .
3. Robinet suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces latérales des lèvres (28, 28') tournées vers les faces latérales de la gorge (13) sont lisses, dans la partie des lèvres du côté de l'extérieur, et ménagent, dans la partie des lèvres du côté de l'intérieur, deux épaulements rentrants et conjugués de deux épaulements (11, 11') de la gorge ( 13 ) .
4. Robinet suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces latérales des lèvres (41, 41') tournées vers les faces latérales de la gorge (13) sont inclinées en faisant un angle a avec l'axe (en coupe transversale) médian du joint, les faces de la gorge (13), du côté de l'intérieur, sont inclinées et font un angle β avec l'axe médian du joint et α > β.
5. Robinet suivant la revendication 3 ou , caractérisé en ce que les lèvres ont ensemble la forme d'un trapèze, dont la petite base, du côté intérieur, est plus grande que la plus grande largeur de la section d ' étanchéité dynamique du joint et dont la hauteur est plus petite que la distance allant des épaulements de la gorge au fond de la gorge (13) .
6. Robinet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages (18-1, 18-2, 18-3, 18-4) débouchent tangentiellement dans la gorge (13).
Robinet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des extrémités d'un jonc est entourée d'une poignée (16) filetée et montée de manière à pouvoir tourner sans entraîner le jonc en rotation .
Robinet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par un bouchon (17) du passage (18-1, 18-2, 18-3, 18-4) .
Procédé de montage du joint du robinet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
- on introduit la section d'étanchéité statique du joint dans la gorge (13) jusqu'à ce que les conformations de la gorge et des lèvres puissent se conjuguer, et
- on insère par leur passage des joncs (15) dans leur espace de réception et on visse les poignées (16) dans des filetages (20) des bossages (21) du corps (1) pour fixer les j oncs ( 15 ) .
Procédé de démontage du joint du robinet suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que :
- on dévisse les poignées et on retire tous les joncs (15) de leur espace de réception, et
- on bouche les passages à l'exception de certains d'entre eux que l'on met en communication avec une source de fluide sous pression jusqu'à ce que le joint soit expulsé de la gorge.
Joint, destiné notamment à un robinet suivant les revendications 1 à 8, comprenant une pièce annulaire en élastomère, ayant, outre une section d'étanchéité dynamique, une section d'étanchéité statique,' dans lequel :
- la section d'étanchéité statique comprend deux lèvres (28, 28') souples, de manière à pouvoir se rapprocher l'une de l'autre et délimitant entre elles un espace de réception, et
- le joint comprend un jonc (15) souple en flexion et de section transversale telle qu'il empêche les lèvres de se rapprocher lorsqu'il est mis en place dans l'espace de réception,
caractérisé en ce que le jonc (15) est entouré à l'une de ses extrémités d'une poignée (16) filetée et montée de manière à pouvoir tourner sans entraîner1 le jonc (15) en rotation.
12. Joint suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'autre extrémité du jonc (15) est biseautée.
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