FR2733024A1 - Sliding shutter for fluid duct - Google Patents
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Abstract
Description
OBTURATEUR COULISSANT PERFECTIONNÉ
POUR CONDUITES DE FLUIDES
La présente invention a pour objet un obturateur coulissant perfectionné pour conduites de fluides.IMPROVED SLIDING SHUTTER
FOR FLUID PIPES
The present invention relates to an improved sliding shutter for fluid lines.
Il est destiné à équiper les réseaux de tuyauteries les plus divers, en particulier dans les installations de raffinage d'hydrocarbures, de traitement de gaz, d'installations pétrochimiques ou similaires. It is intended to equip the most diverse piping networks, in particular in hydrocarbon refining installations, gas treatment, petrochemical installations or the like.
Les obturateurs coulissants les plus courants sont constitués de deux demi-corps solidarisés par un mécanisme apte à les serrer l'un contre l'autre ou à les desserrer, et d'un opercule plat glissant entre eux et comportant un côté plein et un côté pourvu d'une ouverture permettant le passage du fluide. Des joints montés sur les demi-corps ou sur l'opercule assurent l'étanchéité du système. The most common sliding shutters consist of two half-bodies secured by a mechanism capable of tightening them one against the other or loosening them, and of a flat cover sliding between them and comprising a solid side and a side. provided with an opening allowing the passage of the fluid. Seals mounted on the half-bodies or on the cover ensure the tightness of the system.
Le mécanisme de serrage comporte généralement des éléments filetés actionnés manuellement, par vérin ou par moteur, permettant d'écarter les demi-corps pour déplacer l'opercule de la position "passage du fluide" à la position "blocage du fluide", ou vice versa, puis de les appliquer sur l'opercule avec une pression suffisante pour assurer l'étanchéité. The clamping mechanism generally comprises threaded elements actuated manually, by jack or by motor, making it possible to separate the half-bodies to move the seal from the "fluid passage" position to the "fluid blocking" position, or vice vice versa, then apply them to the seal with sufficient pressure to ensure the seal.
Le brevet NO FR 91 02 187, déposé par le présent demandeur, décrit un obturateur coulissant de ce type comportant un système de verrouillage de l'opercule empêchant de déplacer ce dernier tant que les demi-corps ne sont pas en position totalement desserrés, afin d'éviter le risque de déteriorations plus ou moins importantes de l'appareil.Ce résultat est obtenu grâce à un doigt de blocage pouvant s'enfoncer dans deux perçages pratiqués dans l'épaisseur de l'opercule et correspondant respectivement aux positions ouverte et fermée, et d'une plaque métallique mobile solidaire du mécanisme de desserrage des demi-corps, dont la forme est telle que d'une part, le doigt de verrouillage ne puisse être libéré que lorsque les demi-corps sont entièrement desserés et que, d'autre part, le serrage ne soit possible que si le doigt de verrouillage est enfoncé dans l'un des deux perçages. Patent NO FR 91 02 187, filed by the present applicant, describes a sliding shutter of this type comprising a system for locking the cover preventing it from moving as long as the half-bodies are not in the fully loose position, in order to to avoid the risk of more or less significant deterioration of the device. This result is obtained thanks to a blocking finger which can be inserted into two holes made in the thickness of the cover and corresponding respectively to the open and closed positions. , and of a movable metal plate integral with the mechanism for loosening the half-bodies, the shape of which is such that on the one hand, the locking finger can only be released when the half-bodies are fully released and, d On the other hand, tightening is only possible if the locking finger is pressed into one of the two holes.
Les obturateurs coulissants sont surtout utilisés comme organes d'isolement et doivent, de ce fait, présenter une étanchéité parfaite. Or, dans les appareils connus, le remplacement des joints ou des organes de serrage nécessite le démontage et le remontage de l'opercule et du mécanisme de commande, opérations longues et coûteuses exigeant l'arrêt de l'installation. Sliding shutters are mainly used as isolation devices and must therefore have a perfect seal. However, in known devices, the replacement of seals or clamping members requires disassembly and reassembly of the cover and the control mechanism, long and costly operations requiring shutdown of the installation.
Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet une série de perfectionnements permettant en particulier le remplacement des joints sans aucun démontage et sans arrêt de l'installation, ainsi qu'un raccourcissement significatif du temps nécessaire pour l'ajustement ou le remplacement des organes de serrage. The device according to the present invention aims to remedy this drawback. It indeed includes a series of improvements allowing in particular the replacement of the seals without any dismantling and without stopping the installation, as well as a significant shortening of the time necessary for the adjustment or the replacement of the tightening members.
Il est constitué d'un obturateur coulissant à opercule plat se déplaçant entre deux demi-corps et équipé de quatre joints annulaires démontables disposés sur ses deux faces dans des gorges circulaires à fond plus large que leur ouverture évitant la sortie dudit joint en permettant un remplacement aisé, l'ensemble étant déterminé pour que les joints non situés entre les demi-corps soient entièrement accessibles, l'écartement et le rapprochement de ces derniers étant commandée par un mécanisme de serrage comportant des arbres rotatifs autobloquants à exentriques avec diamètres dégressifs, et des demi-arbres récepteurs agencés pour pouvoir ajuster le serrage. It consists of a sliding shutter with a flat cover moving between two half-bodies and equipped with four removable annular seals arranged on both sides in circular grooves with a bottom wider than their opening avoiding the exit of said seal by allowing replacement easy, the assembly being determined so that the joints not located between the half-bodies are fully accessible, the spacing and the bringing together of the latter being controlled by a clamping mechanism comprising self-locking rotary shafts with eccentrics with declining diameters, and receiving half-shafts arranged to be able to adjust the tightening.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention:
la figure 1 représente le dispositif dans son ensemble, vu de côté en élévation,
la figure 2 représente le dispositif dans son ensemble, vu de dessus,
la figure 3 est une coupe tansversale longitudinale de l'opercule, suivant les flèches A-A de la figure 2,
les figures 4 à 6 sont des coupes tansversale partielles agrandies de l'opercule montrant différents types de joints et gorges,
les figures 7 et 9 sont des coupes partielles suivant les flèches B-B de la figure 2 représentant respectivement un arbre rotatif et un arbre récepteur,
la figure 8 est un détail montrant une partie du mécanisme de serrage en position "demi-corps serrés",
et la figure 10 est un agrandissement du détail C de la figure 1.In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting example of one of the embodiments of the subject of the invention:
FIG. 1 represents the device as a whole, seen from the side in elevation,
FIG. 2 represents the device as a whole, seen from above,
FIG. 3 is a longitudinal transverse section of the cover, according to the arrows AA in FIG. 2,
FIGS. 4 to 6 are enlarged partial transverse sections of the cover showing different types of seals and grooves,
FIGS. 7 and 9 are partial sections along the arrows BB of FIG. 2 respectively representing a rotary shaft and a receiving shaft,
FIG. 8 is a detail showing part of the tightening mechanism in the "tight half-body" position,
and FIG. 10 is an enlargement of detail C of FIG. 1.
Le dispositif, figures 1 à 10, est constitué de deux demi-corps 1 et 2, associés à un mécanisme de serrage permettant de les rapprocher ou de les écarter l'un de l'autre, et d'un opercule plat 3 coulissant entre eux et comportant un côté plein et un côté pourvu d'une ouverture 4 d'un diamètre égal au diamètre intérieur des demi-corps. The device, Figures 1 to 10, consists of two half-bodies 1 and 2, associated with a clamping mechanism allowing them to be brought closer or apart from one another, and a flat cover 3 sliding between them and comprising a solid side and a side provided with an opening 4 with a diameter equal to the inside diameter of the half-bodies.
Le mécanisme de serrage est composé de quatre entretoises 5, parallèles à l'axe des demi-corps 1, 2, et s'articulant sur ces derniers par l'intermédiaire de deux arbres moteurs 6 portés par une première platine 8 fixée sur la paroi extérieure de l'un des demi-corps, et de deux arbres fixes 7 portés par une seconde platine 9 fixée sur la paroi extérieure de l'autre demi-corps. The clamping mechanism is composed of four spacers 5, parallel to the axis of the half-bodies 1, 2, and articulated on the latter by means of two drive shafts 6 carried by a first plate 8 fixed to the wall exterior of one of the half-bodies, and two fixed shafts 7 carried by a second plate 9 fixed to the exterior wall of the other half-body.
Les deux arbres moteurs 6 peuvent tourner autour de leurs axes, les extrémités passant dans les entretoises 5 étant excentrées par rappport à la partie centrale traversant la platine 8, de manière à ce que la rotation desdits arbres provoque le rapprochement ou l'éloignement des deux platines 8, 9 et donc des demicorps 1, 2. La rotation simultanée des deux arbres moteurs 6 est assurée grâce à deux manivelles 10 solidaires de l'une de leurs extrémités et reliées entre elles par une biellette 11, un levier 12, solidaire de l'une des manivelles permettant d'effectuer la manoeuvre. The two drive shafts 6 can rotate about their axes, the ends passing through the spacers 5 being offset relative to the central part passing through the plate 8, so that the rotation of said shafts brings the two closer or further away plates 8, 9 and therefore half-bodies 1, 2. The simultaneous rotation of the two drive shafts 6 is ensured by two cranks 10 secured to one of their ends and connected together by a link 11, a lever 12, secured to one of the cranks for performing the maneuver.
Un cliquet mobile 13 monté sur la biellette 11 permet de verrouiller le système en position fermée (figure 1).A movable pawl 13 mounted on the link 11 allows the system to be locked in the closed position (Figure 1).
Afin de rendre le système auto-bloquant, la position angulaire des arbres moteurs 6 sera déterminée de telle manière qu'il soit nécessaire de passer un "point dur" pour amener l'obturateur 3 est en position de fonctionnement (demi-corps serrés). Pour cela, les manivelles 10 seront calées sur les extrémités des arbres moteurs 6 à un angle tel, que lorsqu'elles sont en butée, il existe un décalage horizontal 14 entre l'axe de la partie centrale de chaque arbre et l'axe de ses parties excentrées (figure 8). In order to make the system self-locking, the angular position of the drive shafts 6 will be determined in such a way that it is necessary to pass a "hard point" to bring the shutter 3 to the operating position (half-bodies tight) . For this, the cranks 10 will be wedged on the ends of the drive shafts 6 at such an angle that when they are in abutment, there is a horizontal offset 14 between the axis of the central part of each shaft and the axis of its eccentric parts (Figure 8).
Les joints d'étanchéité 15, au nombre de quatre, sont de forme annulaire et disposés sur les deux faces de l'opercule 3, autour de l'ouverture 4 de passage du fluide et aux emplacements correspondants du côté plein dudit opercule. Ils sont entrés à force dans des gorges 16 présentant la particularité d'avoir un fond plus large que leur ouverture, de manière d'empêcher la sortie des joints au cours des manoeuvres de l'opercule. The seals 15, four in number, are of annular shape and arranged on the two faces of the cover 3, around the opening 4 for passage of the fluid and at the corresponding locations on the full side of said cover. They are forced into grooves 16 having the distinction of having a bottom wider than their opening, so as to prevent the exit of the seals during the operations of the cover.
La nature des joints et la forme de leur section sont déterminées en fonction du type de fluide traversant l'obturateur, ainsi que de sa pression et de sa température. Ils peuvent par exemple être de section circulaire, en élastomère (figure 4) ou de type "revêtu" (figure 5), ou encore de section rectangulaire, en graphite (figure 6). La forme exacte des gorges 16 sera adaptée à chaque cas de manière à garantir le maintien du joint en service, tout en permettant une extraction aisée lors de son remplacement.The nature of the seals and the shape of their section are determined according to the type of fluid passing through the shutter, as well as its pressure and temperature. They may for example be of circular section, of elastomer (FIG. 4) or of the "coated" type (FIG. 5), or of rectangular section, of graphite (FIG. 6). The exact shape of the grooves 16 will be adapted to each case so as to guarantee the maintenance of the seal in service, while allowing easy extraction during its replacement.
Le desssin des platines 8, 9, ainsi que la longueur de l'opercule 3 sont calculés pour que, aussi bien en position ouverte que fermée, les deux joints d'étanchéité 15 non utilisés soient entièrement accessibles et puissent être remplacés sans mettre l'obturateur hors service (voir figures 1 et 2). The design of the plates 8, 9, as well as the length of the cover 3 are calculated so that, both in the open and closed position, the two unused seals 15 are fully accessible and can be replaced without putting the shutter out of service (see Figures 1 and 2).
Dans le but de faciliter la maintenance de l'obturateur et de diminuer les durées d'intervention, les arbres moteurs 6 ont des diamètres dégressifs, c'està-dire que le diamètre de l'extrémité excentrée 17 passant dans l'entretoise 5 opposée à la manivelle 10 de commande a un diamètre plus faible que la partie centrale 18, dont le diamètre est lui-même plus faible que celui de l'extrémité excentrée 19 passant dans l'entretoise 5 située du côté de ladite manivelle (figure 7). In order to facilitate maintenance of the shutter and reduce intervention times, the drive shafts 6 have declining diameters, that is to say that the diameter of the eccentric end 17 passing through the opposite spacer 5 the control crank 10 has a smaller diameter than the central part 18, the diameter of which is itself smaller than that of the eccentric end 19 passing through the spacer 5 located on the side of said crank (Figure 7) .
Pour les mêmes raisons, les arbres fixes 7 sont en fait constitués de deux demi-arbres 7' et 7" bloqués en place par des vis 20 montées sur la platine 9. For the same reasons, the fixed shafts 7 are in fact made up of two half-shafts 7 'and 7 "locked in place by screws 20 mounted on the plate 9.
Ces demi-arbres comportent une tête hexagonale 21 et la partie pénétrant dans la platine 9 est légèrement excentrée pour permettre un ajustement précis de la position serrée des demi-corps 1, 2 (figure 8). These half-shafts have a hexagonal head 21 and the part penetrating into the plate 9 is slightly eccentric to allow precise adjustment of the tight position of the half-bodies 1, 2 (FIG. 8).
Des guides, 21 fixés sur l'un des demi-corps 1 et coulissant dans un trou du second demi-corps 2, sont prévus afin de permettre à l'obturateur de supporter des couples de torsion ainsi que des désalignements des tuyauteries (figure 10). Guides, 21 fixed to one of the half-bodies 1 and sliding in a hole in the second half-body 2, are provided to allow the shutter to withstand torsional torques as well as misalignments of the pipes (FIG. 10 ).
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. The positioning of the various constituent elements gives the object of the invention a maximum of useful effects which had not, to date, been obtained by similar devices.
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