FR2871212A1 - Dispositifs de fermeture et d'etancheite par tube a moyen immerge et profil d'ecoulement optimise - Google Patents

Abstract

Dispositif de fermeture et d'étanchéité d'un circuit fluide, à noyau immergé et profil d'écoulement optimisé.Le dispositif objet de l'invention permet à la fois d'être fonctionnel en très haute pression et haute température en présentant des caractéristiques d'écoulement optimales.Il s'adapte à toutes les technologies de fabrication utilisées pour les différents types de matériaux tels, entre autres, les métaux, plastiques, composites plastiques ou métalliques.Il fonctionne sur tous les types de fluides gazeux, liquides même à forte viscosité, à très hautes aussi bien qu'à très basses températures.L'étanchéité est obtenue par la mise en appui d'un tube (3) contre une portée d'étanchéité (4). Le tube (3) est maintenu et déplacé par un mécanisme contenu dans une pièce interne (2), qui peut être un noyau profilé au centre du corps de vanne (1). Le déplacement du tube (3) peut se faire vers l'avant ou vers l'arrière du noyau (2) et grâce à des dispositifs qui peuvent être mécaniques, pneumatiques, hydrauliques, électriques, magnétiques ou autre.

Description

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DESCRIPTION

Domaine de l'invention La présente invention décrit un dispositif de fermeture et d'étanchéité pouvant être utilisé sur des circuits véhiculant des fluides gazeux, liquides à très hautes ou très basses températures. Les liquides peuvent avoir éventuellement une très grande viscosité.

Le dispositif peut être aussi utilisé comme dispositif de fermeture d'une capacité et plus généralement il s'applique à toutes les fonctions pouvant être remplies par tous les types de vannes ou de robinets existants. Le dispositif a pour but de remplacer les vannes ou robinets existants actuellement partout où de très hautes ou très basses températures de fonctionnement sont requises, partout où des fluides à très hautes ou très basses températures sont utilisées, partout où des fluides très visqueux sont véhiculés, partout où un fonctionnement très silencieux des organes de sectionnement est requis, partout ou une simplicité de démontage et une rapidité de manoeuvre sont nécessaires.

Dans une application, le dispositif est utilisé comme dispositif de sectionnement sur un circuit véhiculant un fluide.

L'invention est applicable à tous les diamètres et est particulièrement adaptée pour les gros diamètres.

Le dispositif pouvant être utilisé, éventuellement pour tous types de 25 procédés.

Le dispositif objet de l'invention, présente l'avantage d'être compact, il peut être mis en place sans orientation particulière, ce qui présente un avantage pour l'installation et pour la maintenance.

Le dispositif objet de l'invention peut s'appliquer de la même façon à d'autres dispositifs tels des clapets anti-retour ou des clapets de ventilation, des dispositifs de réglage sur tous types de fluide, y compris les circuits de ventilation. On appelle dans la suite du texte tous les dispositifs servant la fermeture d'étanchéité ou de réglage de débit ou de perte de charge par le terme de vanne. Dans le texte ce terme couvre bien entendu les robinets et les clapets.

Etat de la technique antérieure et problème posé Les vannes, ou les robinets, et plus généralement les organes de sectionnement et les organes d'étanchéité sont réalisés selon quatre grands principes technologiques.

Les vannes à siège constituées par l'avancée d'un opercule contre un siège, les vannes à sièges parallèles constituées par deux opercules glissant perpendiculairement à la veine fluide pour s'appuyer sur les sièges en fin de course, les robinets à tournant sphérique ou cylindrique où la fermeture est constituée par la rotation du noyau percé, les vannes à papillon.

Les vannes à siège (figure 20) présentent l'avantage de pouvoir étanchéifier des pressions très hautes et des températures élevées. Par contre dans ce type de vanne, le fluide doit passer au travers du siège repéré (23). La tige repérée (24) qui tient l'opercule repéré (25) vient s'appuyer sur le siège, l'écoulement du fluide suit soit un parcours en forme de Z, soit un angle à 90 . Ceci induit une perturbation de l'écoulement et une perte de charge. Les vannes à sièges parallèles (figure 22) permettent une circulation du fluide moins perturbée. Mais leur temps de manoeuvre est important, l'écoulement est très perturbé pendant la fermeture, leur mécanisme est compliqué et elle enferme une quantité de fluide entre les deux opercules repéré (27) qui en cas de dépressurisation peut au mieux empêcher la vanne de s'ouvrir. De plus le frottement des opercules sur les sièges pendant les manoeuvres raye les sièges et détériore la vanne.

Les robinets à passage intégral (figure 21) sont généralement des robinets à tournant sphérique ou cylindrique repéré (26). Ces robinets reconstituent la veine fluide de façon intégrale mais présentent deux inconvénients. Le premier de ces inconvénients est la difficulté de pouvoir étanchéifier parfaitement le robinet entre l'amont et l'aval, ce qui rend la réalisation de ces robinets en haute pression et haute température impossible, le deuxième inconvénient est constitué par le couple élevé nécessaire à la manoeuvre du robinet. Ils possèdent généralement une zone de rétention.

Résumé de l'invention Le dispositif objet de l'invention consiste à réaliser une vanne à siège permettant une bonne étanchéité en haute pression et en haute température et possédant des caractéristiques d'écoulement proche d'une vanne à passage intégral idéale et une perte de charge interne très faible.

Pour ce faire, on insert dans le corps de vanne une pièce (2), qui peut être un noyau profilé. Cet élément contient un tube (3) et le dispositif de manoeuvre de ce tube. En position vanne ouverte, le tube (3) est rentré dans la pièce (2). L'écoulement est peu perturbé car le dispositif interne est profilé pour optimiser le passage du fluide.

En position vanne fermée, le tube (3) vient en contact avec le siège de vanne.

La vanne réalisée permet donc une bonne étanchéité à l'identique d'une 15 vanne à siège classique, et possède des caractéristiques d'écoulement identique à une vanne à passage intégral.

De plus, l'utilisation d'un tube comme opercule diminue les masses à déplacer et donc l'énergie à mettre en oeuvre pour manoeuvrer le dispositif.

Avantages: Le dispositif permet de réaliser des vannes à opercules légers, particulièrement avantageux pour les grands diamètres. Il permet de choisir la force d'appui autoclave et donc de pouvoir déplacer les opercules, avec une faible énergie, donc de petites motorisations. Grâce à cela, il permet de réaliser des vannes alimentées par batteries, rechargées par générateur autonome, groupe électrogène ou panneau solaire et commandées par radio. Ceci représente par exemple un gros avantage pour l'application sur des oléoducs pour lesquels l'application du dispositif selon l'invention permet de supprimer les câblages pour l'alimentation, long parfois de plusieurs centaines de kilomètres.

Le dispositif permet de réaliser des vannes fonctionnant en haute température grâce à une étanchéité amont qui coupe la convection du fluide. Le dispositif permet des étanchéités multiples, sur le même siège ou sur des siège différents.

Il permet de bloquer la vanne dans une position choisie, même en l'absence du mécanisme de déplacement de l'opercule.

Il permet, pour les vannes de gros diamètre, de pénétrer ou d'intervenir sur les mécanismes dans le corps de vanne pour procéder à la maintenance de ce dispositif.

Liste des figures Le dispositif objet de l'invention sera mieux compris à la lecture ci-après, suivie de plusieurs figures représentant respectivement: La figure 1 décrit l'application du dispositif préféré selon l'invention représenté en coupe, en position dite ouverte , lorsque le dispositif laisse libre le passage du fluide.

La figure 2 décrit l'application du dispositif préféré selon l'invention représenté en coupe, en position dite fermée , lorsque le dispositif bloque le passage du fluide.

La figure 3 représente le même dispositif, avec un tube (3) et un noyau de réglage amovible (6) de formes et de diamètres différents, pour montrer les possibilités de réglage et d'adaptation du dispositif.

La figure 4 représente une vue de détail en coupe de la disposition de l'insert (6) par rapport au tube (3), au filetage (13) et au noyau (2). La figure 5 représente une vue de détail d'une configuration possible pour l'appui du tube (3) sur la portée d'étanchéité (4) permettant d'éviter les ouvertures intempestives du dispositif par des phénomène de contre pression.

La figure 6 montre une vue du dispositif préféré selon l'invention, dans une coupe perpendiculaire au passage du fluide.

La figure 7 montre une variante du dispositif, dans une coupe perpendiculaire au passage du fluide. Dans cette configuration, le noyau (2) et les vasques (28) et (29) sont remplacés par une seule pièce (5). La figure 8 montre une variante du dispositif, dans laquelle le tube (3) est déplacé par un système hydraulique ou pneumatique.

La figure 9 montre une variante du dispositif, dans laquelle le tube (3) est prolongé à son extrémité par une demi ogive profilée percée (32) pour rigidifier le tube (3). Il est, dans cette figure, déplacé par un dispositif identique à celui de la figure 8.

La figure 10 montre une variante du dispositif, dans laquelle le noyau (3) est remplacé par un châssis (18) recouvert de protections profilées (19) et (20), cette disposition étant particulièrement adaptée à l'application pour des circuits de diamètre important. Le dispositif est représenté ici en position 15 20 25 30 35 dite ouverte .

La figure 11 montre cette même variante du dispositif en position dite fermée .

La figure 12 montre une vue de détail d'un mécanisme interne au dispositif selon l'invention permettant de bloquer le tube (3) dans une position choisie, même en l'absence du mécanisme de déplacement du tube (3).

La figure 13 montre une variante du dispositif, reprenant les caractéristiques de la variante représentée sur les figures 10 et 11, dans laquelle on intègre un générateur autonome, constitué d'un accumulateur d'énergie (51) et d'un moyen de rechargement (49), par exemple un panneau solaire.

La figure 14 montre une variante du dispositif, dans laquelle le déplacement du tube (3) se fait vers l'avant du noyau (2).

La figure 15 représente une vue de détail d'une configuration possible pour l'appui du tube (3) sur la portée d'étanchéité (4) lorsque la fermeture et l'étanchéité sont obtenues en avant du noyau (2). Dans cette configuration, on utilise la pression du fluide à l'intérieur du tube (3) pour le plaquer contre une deuxième surface d'appui sur la porté d'étanchéité (4).

La figure 16 représente cette même configuration possible avec l'ajout d'un joint d'étanchéité entre le tube (3) et la porté d'étanchéité (4).

La figure 17 montre une variante du dispositif, dans laquelle on associe une fermeture en arrière avec une fermeture en avant du noyau (2), pour obtenir 20 une double étanchéité.

La figure 18 montre cette même variante du dispositif, munie d'un passage au travers du noyau (2) permettant la circulation d'un liquide caloporteur et équipée de protections thermiques. Cette disposition est particulièrement bien adaptée pour des utilisations à des températures extrêmes.

La figure 19 représente une vue de détail de cette configuration, montrant 25 les protections thermiques (11) et (12) à l'avant du dispositif.

La figure 20 montre une variante du dispositif, dans laquelle le tube (3) est muni à son extrémité d'un dispositif créant artificiellement une perte de charge. Le déplacement progressif du tube (3) permet ainsi de faire varier le débit du fluide au travers du dispositif.

La figure 21 montre une variante du dispositif, dans laquelle on utilise deux tubes (3) et (38), coulissant l'un dans l'autre, pour obtenir une double fermeture sur la porté d'étanchéité (4).

La figure 22 montre une vanne à siège dites vanne en Z , représentant une technologie utilisée actuellement.

La figure 23 montre une vanne à tournant sphérique, représentant une 35 technologie utilisée actuellement.

La figure 24 montre une vanne à sièges parallèles, représentant une technologie utilisée actuellement.

Exposé détaillé de l'utilisation du procédé selon l'invention La figure 1 décrit l'application préférée selon l'invention.

L'invention est constituée par un dispositif permettant de réaliser la fermeture et l'étanchéité parfaite entre deux parties d'un circuit fluide. Elle utilise pour cela un organe de fermeture venant en appui sur une portée d'étanchéité. Dans l'application préférée selon l'invention cette fonction est réalisée par un tube repéré (3) sur la figure 1 qui se déplace en arrière d'un noyau profilé repéré (2). Ce tube (3) coulisse entre le noyau (2) et un insert de réglage repéré (6). Pour sectionner le fluide, on met ce tube (3) en appui sur la portée d'étanchéité (4) du corps de vanne (1).

Le noyau (2) et la pièce de réglage (6) sont solidaires (voir figure 4). Seul le tube (3) se déplace.

Une étanchéité est assurée entre le noyau (2) et le tube (3) par un joint repéré (30) monté sur une bague repérée (10). Cette bague (10) à son diamètre extérieur bloqué sur le noyau (2). On assure une étanchéité entre le tube (3) et l'insert (6) par un joint repéré (48) pour éviter que le fluide pénètre dans le noyau (2). L'intérieur du noyau (2) est ainsi isolé de la pression du fluide. Le dispositif est en position fermée quand il bloque le passage du fluide (figure 2). La pression statique est subit par le corps de vanne (1), les profils complémentaires repérés (28) et (29), le noyau (2), l'insert (6), les joints (30) et (48) et le tube (3).

De part sa forme, le tube (3) est peu déformé par la pression. L'utilisation d'un tube permet de réaliser un organe de fermeture plus léger qu'un organe de diamètre identique qui serait plein. On peut donc opérer des ouvertures ou des fermetures rapides, avec peu d'efforts, même en haute pression et pour des diamètres de vanne élevés.

Pour faciliter la fermeture du dispositif, on peut munir le tube (3) à son extrémité d'un ou de plusieurs épaulements, repérés (14). Ils permettront d'utiliser la pression dynamique du fluide pour faciliter le déplacement du tube (3) vers la position fermée . En position fermée , lorsque le dispositif bloque le passage du fluide, l'appui de la pression statique induira une force, proportionnelle à la surface de ces épaulements (14), créant un effet de fermeture autoclave. Cet effet augmentera avec la pression statique.

On peut choisir la force d'appui du tube (3) sur le siège (4) en faisant varier la surface de l'épaulement (14).

Pour effectuer ces réglages, on remplace le tube (3) d'un diamètre initial donné par un autre de diamètre différent ou éventuellement de forme différente comme représenté sur la figure 3. Cette opération se fait sans changer l'ensemble des pièces du dispositif Pour cela, on démonte et on remplace l'insert de réglage (6) par un autre aux dimensions appropriées.

On peut ainsi rapidement et facilement installer un tube (40) d'une épaisseur plus importante, et disposant d'un épaulement (41) plus saillant à son extrémité pour augmenter la force d'appui due à la pression du fluide.

Dans l'application préférée selon l'invention, le déplacement du tube (3) se fait par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenage et vis sans fin (figure 1). Le tube (3) est muni, à son extrémité interne au noyau (2), d'un croisillon traversé d'un filetage repéré (13). La forme de l'insert (6) permet son déplacement, comme on peut le voir sur la vue en coupe représentée sur la figure 4. Une vis sans fin, repérée (15), est engagée dans le filetage (13).

Cette vis sans fin (15) est supportée à l'avant par le noyau (2), à l'arrière par l'insert (6). Elle est munie d'un engrenage à son extrémité avant. Cet engrenage est mis en rotation par un engrenage complémentaire monté sur un axe d'entraînement repéré (16). Lorsque l'on met en rotation l'axe (16), on entraîne la rotation de la vis sans fin (15) et le déplacement dans un sens ou dans l'autre du tube (3).

Sur la figure 5, on représente une disposition qui permet d'éviter des ouvertures intempestives du dispositif dues à des phénomènes de contre pression, représentés par la flèche repérée (42). Ces phénomènes apparaissent si la pression en aval du dispositif devient plus importante que la pression en amont. On peut, comme représenté, utiliser un tube (3) dont le diamètre intérieur est plus important que celui de la portée d'étanchéité (4). Dans cette disposition, la contre pression ne repousse pas le tube (3), mais le plaque contre la porté d'étanchéité (4).

On voit sur la figure 1 que le noyau (2) a une forme profilée. Le tube (3) peut se replier totalement dans le noyau (3) lorsque le dispositif laisse passer le fluide, l'écoulement se fait de manière optimale.

Le noyau (2), les profils (28) et (29) et le corps de vanne repéré (1) ont des profils complémentaires permettant le passage du fluide au travers de l'invention sans restriction de section, comme représenté sur la figure 6. Dans l'application préférée selon l'invention, le noyau (2) et les profils (28) 2871212 8 et (29) sont des pièces indépendantes, pour des raisons de fabrication et aussi pour permettre éventuellement une liberté du noyau (2) par rapport au corps de vanne (1). Ce jeu limité permet de rattraper lors de la fermeture un mauvais alignement éventuel du tube (3) par rapport à la portée d'étanchéité repérée (4). Ce jeu peut être permanent et limité par des pièces déformables repérées (43) entre le noyau (2) et les profils (28) et (29). Il peut être aussi utilisé seulement lors d'un réglage au montage, puis annihilé par le blocage des pièces (2), (28) et (29) entre elles une fois la bonne position trouvée. On peut néanmoins réaliser, comme représenté sur la figure 7, une seule pièce repéré (5) équivalente à l'ensemble formé par les pièces (2), (28) et (29).

On voit sur la figure 1 que pour faciliter les interventions sur son mécanisme, l'ensemble des pièces du dispositif peuvent être retirées sans démontage du corps de vanne (1). Pour cela, on replie le tube (3) dans le noyau (2), on débloque au minimum une des profils (28) ou (29) du corps de vanne (1) et on le retire ainsi que le noyau (2).

Dans une variante du dispositif selon l'invention, représentée sur la figure 8, le déplacement du tube (3) se fait en faisant varier la différence de pression entre deux chambres repérés (8) et (9). La chambre (8) est formée entre le noyau (2), le tube (3) et une bague repérée (10). Cette bague (10), utilisée pour faciliter la fabrication du dispositif, a son diamètre extérieur fixé sur le noyau (2) et une étanchéité est assurée entre son diamètre intérieur et le tube (3) par un joint repéré (30). La chambre (9) est formée entre le noyau (2), le tube (3) et un noyau de réglage amovible repéré (6). Lorsque la pression dans la chambre (9) est supérieur à l'addition de celle de la chambre (8) et de la pression en opposition qu'exerce le fluide sur le tube (3), le tube (3) est plaqué contre la portée d'étanchéité (4) et le dispositif coupe la circulation du fluide. Si le rapport des pressions s'inverse, le tube (3) se replie dans le noyau (2) et le dispositif libère la circulation du fluide.

Suivant les besoins, le déplacement du tube (3) peut se faire en utilisant un des quelconques systèmes exposés dans les figures précédentes et de manière générale par n'importe quel moyen mécanique, électrique, hydraulique, pneumatique, magnétique, ou autre, interne au noyau ou non adaptable au dispositif.

2871212 9 Dans une autre variante du dispositif selon l'invention représentée sur la figure 9, on montre que le tube (3) peut être prolongé à son extrémité d'une demi sphère ou d'une demi ogive repérée (32), qui une fois le tube (3) replié dans le noyau (2), vient compléter la forme profilée du dispositif. Cette demi sphère ou demi ogive (32) peut être munie d'un ou plusieurs orifices la traversant permettant d'avoir à tout moment de l'utilisation du dispositif une pression égale entre l'intérieur et l'extérieur du tube (3). Cette disposition permet d'obtenir une plus grande rigidité du tube (3), alors plus à même de supporter des pressions élevées.

Dans une autre variante du dispositif selon l'invention, représentée sur les figures 10 et 11, on remplace le noyau (2) par plusieurs pièces, qui une fois assemblées les unes avec les autres, remplissent les même fonctions. Dans cette configuration, le noyau est composé d'un châssis repéré (18), protégé par plusieurs coques repérée (19) et (20). Cette disposition est très bien adaptée aux vannes de grand diamètre. On déplace le tube (3) en utilisant un système de vis sans fin repérée (15) comme représenté sur la figure 1, avec un moteur repéré (17) installé dans le châssis (18). Un passage repéré (21) est aménagé dans le châssis (18) de manière à permettre l'accès d'un technicien jusqu'aux éléments internes du dispositif, pour effectuer des contrôles ou de la maintenance. Sur les figures 11 et 12, on a représenté un système permettant de maintenir le tube (3) dans une position voulue en l'absence du mécanisme de déplacement. Le tube (3) est muni d'un ou plusieurs rebords repérées (44). Des pièces, repérées (46), solidaires du châssis (18), sont disposées en face de ces rebords (44). Ces rebords (44) et ces pièces (46) sont percés de manière à permettre le passage de tiges filetées repérées (45). Lorsque l'on souhaite bloquer le tube (3), on boulonne les tiges filetés (45) sur les pièces (44) et (46). On peut ainsi intervenir sur le mécanisme de déplacement du tube (3) sans démonter la vanne, en choisissant même l'état de fonctionnement de la vanne selon l'invention: ouverte, fermée ou en position intermédiaire.

Dans cette configuration, on peut, comme représenté sur la figure 13, rendre le dispositif selon l'invention autonome. Les masses à mettre en mouvement pour manoeuvrer le dispositif selon l'invention étant faibles, l'énergie à dépenser pour le fonctionnement est peu importante. On peut donc utiliser de petit moteurs, qui peuvent être alimenté par des moyens autonomes, 2871212 10 rechargeables par des générateurs d'énergie solaire, par exemple, ou par tout autre générateur indépendant. Cette disposition permet donc de supprimer les lignes d'alimentation électrique. Dans le cadre des oléoducs, les vannes de sectionnement peuvent être positionnée à des kilomètres de toute source d'énergie. On intègre au corps (1) un générateur autonome, constitué d'un ou plusieurs accumulateurs repérés (51) et d'un moyen de rechargement (49), indépendant de toute alimentation extérieure. Ce moyen de rechargement peut éventuellement être un panneau solaire. On peut éventuellement ajouter à ce dispositif selon l'invention un moyen de commande à distance repéré (52), permettant de manoeuvrer le dispositif par radio.

Dans une autre variante du dispositif, représentée sur la figure 14, on obtient la fermeture et l'étanchéité en déplaçant le tube (3) en avant du noyau (2), dans le sens du fluide. Dans la disposition représenté sur cette figure on utilise le mécanisme représenté sur la figure 8 pour déplacer le tube (3), mais on peut aussi bien utiliser n'importe quel système exposé précédemment pour réaliser ce déplacement.

On peut dans cette disposition utiliser une variante du tube (3) et de la portée d'étanchéité (4), comme représenté dans les figures 15 et 16, vues de détails de l'extrémité du tube (3). Une réduction ponctuelle repérée (39) de l'épaisseur de ce dernier permet sa déformation sous l'effet de la pression lorsqu'il est en appui sur la portée d'étanchéité (4), une fois le dispositif en position fermée. Cette déformation plaque l'extérieur du tube (3) contre la porté d'étanchéité (4), créant une deuxième étanchéité. On peut éventuellement, dans cette disposition, rajouter un joint repéré (31) sur l'une de ces deux pièces pour augmenter l'étanchéité, comme représenté sur la figure 16.

Dans une autre variante du dispositif selon l'invention représentée sur la figure 17, on utilise sur le même dispositif un mécanisme de fermeture vers l'avant et un autre vers l'arrière du noyau (2). La double fermeture permet d'obtenir une excellente étanchéité.

2871212 11 Dans une autre variante du dispositif selon l'invention représentée sur les figures 18 et 19, on utilise sur le même dispositif un mécanisme de fermeture vers l'avant et un autre vers l'arrière. Dans cette disposition, particulièrement adapté au fonctionnement à des températures extrêmes, le tube avant (47) dans le sens du fluide n'assure pas une fonction d'étanchéité. Il peut être percé de trous, ou ne pas être en appuis sur le siège (4). Sa fonction est d'empêcher la convexion du fluide et de limiter dans cette configuration l'échange thermique entre le fluide et le dispositif selon l'invention à de la conduction qui peut être résolue par des isolations ou des systèmes de refroidissement. Des protections thermiques repérées (11) et (12) sont installées sur les pièces les plus exposées, comme représenté sur la figure 19. Le refroidissement peut être assuré, comme sur la figure 18, par un circuit repéré (21) dans le noyau (2), dans lequel on fait circuler un fluide caloporteur.

Une autre variante selon l'invention représentée par la figure 20 permet de réaliser une vanne réglable et apte à assurer une bonne d'étanchéité.

Dans cette configuration, on rajoute au tube (3) un dispositif, repéré (22), apte à réaliser une perte de charge tel, par exemple, un labyrinthe dans lequel le fluide doit passer avant de circuler dans la vanne, lorsque le tube (3) est légèrement décollée de la porté d'étanchéité (4). Dans la variante décrite, ce dispositif (22) pénètre dans la partie en arrière de la porté d'étanchéité (4). Le réglage du débit ou de la perte de charge s'effectue en positionnant le dispositif (22) de façon plus ou moins enfoncée dans la partie en arrière de la porté d'étanchéité (4).

On réalise ainsi un dispositif permettant de faire varier la perte de charge ou le débit et d'assurer une étanchéité en fin de course. Un même dispositif 30 pourrait être réalisé sur l'avant du dispositif selon l'invention.

Dans une variante du dispositif représentée sur la figure 21, on utilise deux tubes repérés (3) et (38), éventuellement concentriques, coulissant l'un sur l'autre pour réaliser une double étanchéité. Dans cette configuration, une première chambre, repérée (8) est formée entre le noyau (2), le deuxième tube (38) et la bague (10). Une deuxième chambre repérée (9) est formée entre le noyau (2), le tube (3), le deuxième tube (38) et le noyau de réglage amovible (6). Des joints assurent l'étanchéité entre ces différents éléments. On déplace les tubes (3) et (38) en faisant varier la différence de pression entre les chambres (8) et (9). Lorsque la pression est supérieur dans la chambre (9), les deux tubes (3) et (38) sont plaqués contre la portée d'étanchéité (4). Lorsque la pression est supérieure dans la chambre (8), le tube (38) est repoussé en arrière, vient au contact d'un épaulement sur le tube (3) et l'entraîne lui aussi en arrière.

On voit que dans cette configuration on utilise un mécanisme pneumatique ou hydraulique, mais on peut tout aussi bien utilisé un mécanisme magnétique, électrique, mécanique ou tout autre capable de déplacer les tubes (3) et (38).

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Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif permettant d'assurer l'étanchéité à la fois en haute pression et en haute température et le passage du fluide entre l'amont et l'aval du dispositif avec une très faible perte de charge, caractérisé en ce que la fermeture et l'étanchéité sont obtenues par le déplacement d'un tube (3), éventuellement fermé à son extrémité, et son appui, par exemple à son extrémité, contre un siége (4), inclus ou non dans le corps (1) du dispositif, le tube (3) étant maintenu par une pièce (2) interne à la vanne, cette pièce pouvant être un noyau immergé dans le fluide.

2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (3) se replie à l'intérieur ou à l'extérieur du noyau (2), de manière totale ou partielle, lorsque le dispositif est manoeuvré de manière à permettre le passage du fluide.

3. Dispositif, selon la revendication 1 et éventuellement 2, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs épaulements (14) situés sur le tube (3) permettent d'utiliser la pression dynamique et la pression statique du fluide comme forces d'appuis pour contribuer à la fermeture et à l'étanchéité entre l'amont et l'aval du dispositif selon la revendication 1.

4. Dispositif, selon les revendications 1 et 3 et éventuellement 2, caractérisé en ce que l'on fait varier la force d'appui de l'opercule (3) sur le siège (4) en faisant varier la surface ou la forme de l'épaulement (14) du tube (3) qui subit la pression.

5. Dispositif, selon la revendication 1 et éventuellement 2, 3, 4, caractérisé en ce que les tubes servant d'opercule peuvent être multiples pour faire une étanchéité à plusieurs étages.

6. Dispositif selon la revendication 1 et éventuellement 2, 3, 4, caractérisé en ce que l'adjonction sur le tube (3) d'une forme appropriée (22) permet de faire varier la perte de charge générée par le passage du fluide au travers du dispositif.

7. Dispositif selon les revendications 1 et 3 et éventuellement 2, 4, 5, 6, caractérisé en ce que l'intérieur du noyau immergé (2) est isolé de la pression du fluide par son enveloppe et son tube de fermeture (3), muni de ses dispositifs d'étanchéité (30) et (48).

8. Dispositif selon la revendication 1 et éventuellement 2, 3, 4, 5, 6, 7, caractérisé en ce que un dispositif d'arrêt peut maintenir la pièce (3) dans une position voulue sans la présence du mécanisme de manoeuvre du tube ou opercule (3).

9. Dispositif selon la revendication 1 et éventuellement 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10 8, caractérisé en ce que le dispositif peut avoir un tube ou opercule (3) de chaque cotés du noyau (2).

10. Dispositif selon les revendications 1, 5 et 9 et éventuellement 2, 3, 4, 6, 7, 8, caractérisé en ce que l'un des tubes ou opercules n'est pas étanche, soit parce qu'il est percé de trous, soit parce qu'il n'appui pas contre le corps (1) du dispositif selon l'invention ou le siège (4) ou le profil (28) ou (29).

11. Dispositif selon les revendications 1, 5 et 9 et éventuellement 2, 3, 4, 6, 7, 8, caractérisé en ce que lorsque l'opercule est situé à l'avant de la vanne dans le sens du fluide, l'étanchéité est rendue autoclave par la déformation du tube (3) sous l'effet de la pression interne qui applique le tube contre la portée (4).

12. Dispositif selon la revendication 1 et éventuellement 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, caractérisé en ce que le moyen de manoeuvre est alimenté par un générateur autonome constitué d'un accumulateur d'énergie (51) et d'un moyen de rechargement (49) indépendant de toute alimentation extérieure.

13. Dispositif selon les revendications 1 ou 12 et éventuellement 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, caractérisé en ce que le moyen de manoeuvre est interne à la vanne.

14. Dispositif selon les revendications 1 ou 12 et éventuellement 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation en énergie (49) et le moyen de stockage (51) sont internes au dispositif, partiellement ou totalement.