TITRE : ETANCHEITE DYNAMIQUE DANS UNE VANNE DE REGULATION DE TURBOMACHINE D’AERONEF

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne le domaine de l’étanchéité dynamique pour mouvements de rotation continu ou oscillant et est destinée à une vanne de régulation de turbomachine d'aéronef. La vanne de régulation peut être une vanne à papillon, une vanne à échappement, etc.

Arrière-plan technique

Une turbomachine d’aéronef comprend plusieurs circuits de fluides qui comprennent des vannes. Parmi les technologies utilisées pour les vannes, il y a les vannes de régulation.

Une vanne de régulation 10, telle que celle représentée aux figures 1 et 2, est une vanne comportant un corps annulaire 12 dans laquelle est mobile en rotation ou avec une cinématique plus complexe, un obturateur. Dans l’exemple représenté dans ces figures, la vanne de régulation 10 est une vanne à papillon, c’est-à-dire que son obturateur est formé par un papillon 14. Le corps 12 comprend un axe principal A ou de révolution qui correspond à l’axe d’écoulement d’un fluide à travers la vanne. Le papillon 14 a une forme de disque complémentaire de la forme interne du corps 12. Le papillon 14 a donc un diamètre externe qui est sensiblement égal au diamètre interne du corps 12. Le papillon est mobile entre une position d’obstruction du passage interne 18 défini par le corps 12, dans laquelle il s’étend par exemple dans un plan perpendiculaire à l’axe A, et une position de libération maximale de ce passage 18. Les figures 1 et 2 représentent le papillon 14 dans des positions intermédiaires.

Le papillon 14 est porté par une tige 16 qui s’étend transversalement au passage 18 à l’intérieur du corps 12 et qui définit l’axe B de rotation du papillon. Cette tige 16 traverse des orifices 20 débouchant dans le conduit 18 et réalisés dans le corps 12 et est guidée en rotation dans ces orifices par des paliers 22. La traversée sur corps 12 par la tige 16 crée un risque de fuite dans cette zone. La pression du fluide à l’intérieur du corps 12 est en général supérieure à la pression à l’extérieur du corps 12, et du fluide s’écoulant dans le corps est susceptible de s’échapper à travers les orifices 20 (flèche F1). Il est donc nécessaire de prévoir des moyens d’étanchéité dans les orifices 20 de montage de la tige 16.

Dans la technique actuelle, les moyens d’étanchéité sont formés par des joints toriques en élastomère, qui sont montés dans des gorges annulaires des orifices 20 et qui coopèrent avec la tige 16. Ils assurent une étanchéité dynamique autour de la tige 16 lors du fonctionnement de la vanne 10.

Dans certaines applications, cette solution peut ne pas être efficace et suffisante. C’est notamment le cas dans une turbomachine d’aéronef où la vanne 10 peut être utilisée dans un circuit où un fluide circule à une pression très importante et/ou à une température très importante (par exemple de l’ordre de 600°C).

Le document US-A-3,979,104 décrit une vanne à papillon comportant un corps à l’intérieur duquel est monté un obturateur mobile en rotation autour d’un axe grâce à une tige. Cette tige traverse des orifices du corps et est guidé par des paliers. Des systèmes d’étanchéité sont montés dans ces orifices et comprennent deux soufflets. La course de déformation axiale de chaque soufflet peut être définie par appui axial de pièces indépendantes de la tige et montées autour de la tige. La technologie de ce document présente l’inconvénient d’être complexe car elle nécessite beaucoup de pièces, et d’être également encombrante. La présente invention propose une solution à ce problème qui permet d’utiliser une vanne de régulation dans des conditions extrêmes de haute pression et/ou de haute température.

Résumé de l'invention L’invention propose une vanne de régulation, en particulier pour une turbomachine d’aéronef, cette vanne de régulation comportant :

- un corps annulaire présentant un axe principal et définissant un passage interne d’écoulement d’un fluide, - un obturateur mobile à l’intérieur du corps autour d’un axe de rotation, entre une position d’obstruction du passage et une position de libération de ce passage,

- une tige de support et de mise en rotation de l’obturateur, cette tige définissant ledit axe de rotation et traversant des orifices dudit corps,

- des dispositifs de guidage de la tige, qui sont montés dans lesdits orifices, et

- des moyens d’étanchéité qui sont montés dans chacun desdits orifices autour de la tige, caractérisée en ce que lesdits moyens d’étanchéité montés dans chacun desdits orifices comprennent :

- un soufflet tubulaire monté autour de la tige, ce soufflet tubulaire étant déformable élastiquement en particulier le long de l’axe de rotation,

- une bague montée autour de la tige et du soufflet tubulaire et logée au moins en partie dans l’un des orifices, cette bague comportant une première extrémité axiale qui est solidarisée à une première extrémité axiale du soufflet tubulaire et qui est en appui axial sur un premier épaulement annulaire du corps, et

- une rondelle montée autour de la tige, cette rondelle étant intercalée entre une seconde extrémité axiale du soufflet tubulaire et un second épaulement annulaire de la tige, cette rondelle ayant un diamètre externe inférieur au diamètre interne de la bague qui comprend une seconde extrémité axiale apte à venir en appui axial sur ledit second épaulement de la tige afin de définir une course de déformation axiale du soufflet tubulaire qui est précontraint axialement de façon à maintenir axialement la rondelle contre ledit second épaulement.

La vanne de régulation selon l’invention est ainsi équipée de moyens d’étanchéité perfectionnés qui assurent une étanchéité dynamique optimale lors du fonctionnement de la vanne, y compris dans les conditions extrêmes évoquées ci-dessus.

Le soufflet tubulaire est déformable élastiquement en direction axiale et peut être avantageusement précontraint en direction axiale de façon à maintenir la rondelle en appui étanche sur le second épaulement de la tige. Lors de la rotation de la tige, le second épaulement glisse sur cette rondelle et l’étanchéité dynamique est assurée dans cette zone entre le second épaulement de la tige et la rondelle des moyens d’étanchéité. Du côté opposé à la rondelle, le soufflet tubulaire maintient la bague en appui étanche sur le premier épaulement du corps. Cet appui assure une étanchéité statique dans cette zone. Le soufflet tubulaire s’étend autour de la tige et les étanchéités dynamique et statique prévues à ses deux extrémités permettent d’empêcher toute fuite de fluide de l’intérieur du soufflet tubulaire vers l’extérieur. L’intérieur du soufflet tubulaire peut donc être mis en communication fluidique avec l’intérieur du corps, et l’extérieur du soufflet tubulaire peut être mis en communication fluidique avec l’extérieur de la vanne.

Enfin, la bague s’étend autour du soufflet tubulaire et le protège. Elle prend appui sur le premier épaulement et forme un point d’appui du second épaulement de la tige pour limiter et ainsi maîtriser la course de déplacement de la tige et de déformation du soufflet tubulaire. La vanne de régulation selon l’invention peut être une vanne à papillon, une vanne à échappement, etc.

La vanne selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison les unes avec les autres : -- ledit obturateur est un papillon ;

-- ledit obturateur ou papillon est en forme de disque ;

-- ledit obturateur ou papillon est mobile à l’intérieur du corps autour d’un axe de rotation qui est perpendiculaire audit axe principal,

-- lesdits dispositifs de guidage sont des paliers de guidage ; les paliers sont des paliers lisses ou à roulement ;

-- ladite tige traverse des orifices diamétralement opposés du corps ;

- la première extrémité du soufflet tubulaire est fixée par une liaison rigide indémontable à la première extrémité de la bague ; cette liaison est par exemple obtenue par soudage, brasage, etc. ; - la première extrémité de la bague comprend un rebord annulaire interne dont une première face annulaire sert de face d’appui et de fixation de la première extrémité du soufflet tubulaire, et dont une seconde face annulaire opposée sert de face d’appui sur ledit premier épaulement du corps ; - la seconde extrémité du soufflet tubulaire est fixée par une liaison rigide indémontable à une coupelle annulaire qui s’étend autour de la tige et qui forme un siège d’appui de ladite rondelle ; cette liaison est par exemple obtenue par soudage, brasage, etc. ; -- la rondelle est fixée à la coupelle, par une liaison chimique ou mécanique ;

- la coupelle comprend un rebord annulaire axial intercalé radialement entre la rondelle et la seconde extrémité du soufflet tubulaire ;

- un ressort hélicoïdal est monté autour de la tige et à l’intérieur du soufflet tubulaire, ce ressort étant intercalé axialement entre ledit premier épaulement du corps et ladite rondelle ;

- le ressort est en appui axial respectivement sur ledit premier épaulement et sur ladite coupelle ;

-- la bague est liée, notamment par frettage, collage ou brasage, dans ledit orifice ; ceci permet de créer une étanchéité statique supplémentaire entre les moyens d’étanchéité et le corps de la vanne ;

- la rondelle est en matériau minéral, organique ou métallique recevant ou non un traitement de fonctionnalisation, et/ou le soufflet tubulaire est en alliage métallique ou organique ou composite, et/ou la bague est en alliage métallique, et/ou la coupelle est en alliage métallique ; la rondelle est par exemple en graphite ;

- chacun desdits orifices comprend deux logements cylindriques coaxiaux, dont un premier logement situé du côté de l’obturateur est configuré pour recevoir l’un desdits dispositifs de guidage, et un second logement est configuré pour recevoir lesdits moyens d’étanchéité, ledit premier épaulement du corps étant situé à la jonction de ces premier et second logements.

La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comprenant au moins une vanne de régulation telle que décrite ci-dessus.

Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation, donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées et présentés en tant qu’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :

[Fig.1 ] la figure 1 est une schématique en perspective d’une vanne de régulation, en particulier à papillon ; [Fig.2] la figure 2 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale d’une vanne de régulation selon l’art antérieur ;

[Fig.3] la figure 3 est une vue schématique partielle en perspective et en coupe axiale d’une vanne de régulation selon un mode de réalisation de l’invention ; [Fig.4] la figure 4 est une vue schématique en perspective des moyens d’étanchéité de la vanne de régulation de la figure 3 ;

[Fig.5a] la figure 5a est une vue schématique en coupe axiale des moyens d’étanchéité de la figure 4 et illustre une position de ces moyens ;

[Fig.5b] la figure 5b est une vue schématique en coupe axiale des moyens d’étanchéité de la figure 4 et illustre une autre position de ces moyens ; [Fig.5c] la figure 5c est une vue schématique en coupe axiale des moyens d’étanchéité de la figure 4 et illustre une autre position de ces moyens ;

[Fig.6] la figure 6 est une vue schématique partielle en coupe axiale de la vanne de régulation de la figure 3 ;

[Fig.7] la figure 7 est une autre vue schématique partielle en coupe axiale de la vanne de régulation de la figure 3 ; et

[Fig.8] la figure 8 est une vue schématique partielle en perspective et en coupe axiale d’une vanne de régulation selon une variante de réalisation de l’invention. Description détaillée de l'invention

Les figures 1 et 2 ont été décrites dans ce qui précède.

Les figures 1 et 2 illustrent une vanne de régulation 10 qui peut être une vanne à papillon, une vanne à échappement, etc. Cette vanne 10 comporte un obturateur qui est un papillon dans l’exemple représenté non limitatif. La vanne de régulation 10 selon l’invention diffère de celle de la technique antérieure essentiellement par ses moyens d’étanchéité 24 qui sont montés dans chacun des orifices 20 autour de la tige 16. La description qui précède relative aux autres aspects et caractéristiques d’une vanne de régulation 10 s’applique donc à la vanne de régulation selon l’invention. Comme évoqué dans ce qui précède, une vanne de régulation 10 comprend :

- un corps annulaire 12 présentant un axe principal A et définissant un passage interne 18 d’écoulement d’un fluide, tel que de l’air par exemple,

- un obturateur, tel qu’un papillon 14, qui est mobile à l’intérieur du corps 12 autour d’un axe de rotation ou d’un système d’axes d’échappement B traversant l’axe principal A et par exemple perpendiculaire à cet axe principal A, entre une position d’obstruction du passage et une position de libération de ce passage,

- une tige 16 de support et de mise en rotation du papillon 14, cette tige 16 définissant l’axe de rotation B et traversant des orifices 20, par exemple diamétralement opposés, du corps 12,

- des dispositifs de guidage de la tige 16, tels que des paliers 22, qui sont montés dans les orifices 20, et

- des moyens d’étanchéité 24 qui sont montés dans chacun des orifices 20 autour de la tige 16.

Les figures 3 à 6 illustrent un premier mode de réalisation de ces moyens d’étanchéité 24.

Les moyens d’étanchéité 24 montés dans chacun des orifices 20 comprennent pour l’essentiel :

- une bague 26 montée autour de la tige 16,

- une rondelle 28 montée autour de la tige 16 et destinée à prendre appui sur un second épaulement annulaire 30 de la tige 16, cet épaulement annulaire 30 étant par exemple formé par une nervure, et

- un soufflet tubulaire 32 monté autour de la tige 16 et intercalée axialement entre la rondelle 28 et une extrémité de la bague 26.

Dans les figures 3 à 6, le corps 12 de la vanne est représenté en partie et schématiquement. Dans ces figures, on peut constater un exemple de réalisation non limitatif des orifices 20, qui comprennent chacun deux logements cylindriques 20a, 20b coaxiaux. Ces logements 20a, 20b ont des diamètres différents, le logement 20a de plus petit diamètre étant situé du côté du papillon 14 et donc de l’intérieur de la vanne 10, et donc le logement 20b de plus petit diamètre étant situé du côté extérieur. L’orifice 20 comprend un premier épaulement annulaire 20c qui est situé dans le cas présent à la jonction entre les logements 20a, 20b. Le logement 20a peut recevoir le palier 22, comme cela est représenté aux figures 6 et 7.

La bague 26 est logée au moins en partie dans l’orifice 20, et en particulier dans le logement 20b. Dans l’exemple représenté, elle comprend une paroi cylindrique 33 dont une extrémité axiale est libre et forme une extrémité axiale 26a de la bague 26, qui est située du côté du second épaulement30, et dont une extrémité axiale opposée est reliée à un rebord annulaire interne 34, c’est- à-dire un rebord annulaire orientée vers l’intérieur par rapport à l’axe B. Ce rebord 34 forme une extrémité axiale 26b de la bague 26, opposée à l’extrémité 26a.

La paroi 33 a un diamètre externe Dextl (qui est également le diamètre externe de la bague 26 - figure 4) et un diamètre interne Dintl , et le rebord 34 a un diamètre interne Dint2. On constate dans les dessins que Dint2 est supérieur à Dtige qui est le diamètre externe du corps de la tige 16, son second épaulement 30 ayant un diamètre externe Dnerv qui est ici supérieur à Dextl (figures 3 et 4).

La bague 26 est de préférence montée serrée et en particulier montée par frettage dans l’orifice 20 du corps et en particulier dans le logement 20b. On comprend ainsi qu’il n’y a pas de jeu (ou que ce jeu est comblé) entre la paroi

33 et la surface cylindrique interne du logement 20b et donc que le diamètre interne de cette surface est sensiblement égal à Dextl.

La bague 26 est en appui axial sur l’épaulement 20c par le biais de son rebord interne 34. Le rebord 34 comprend une face annulaire 34a en appui contre cet épaulement 20c, et une face annulaire 34b opposée.

Le soufflet tubulaire 32 est en appui axial sur la face 34b et est fixé au rebord

34 et donc à l’extrémité 26b de la bague 26.

Le soufflet tubulaire 32 comporte une zone active formant au moins deux ondulations 32a dans l’exemple représenté (elles sont au nombre de 4 dans les figures 5a à 7). L'épaisseur du soufflet est de préférence constante, ses ondulations permettant de lui conférer son aptitude à se déformer. Chacune de ces ondulations 32a comprend deux parois annulaires 32a1, 32a2 parallèles, dont les périphéries externes sont reliées entre elles par un sommet annulaire 32a3 et dont les périphéries internes sont chacune reliées à une base annulaire 32a4 (voir figure 5a par exemple).

Dans l’exemple représenté, le soufflet 32 a un diamètre maximal Dmax défini par les sommets 32a3, et un diamètre minimal Dmin défini par les bases 32a4. Dmax est légèrement inférieur à Dintl de façon à ce que le soufflet puisse être comprimé dans la bague 26 et à ce que les sommets 32a3 puissent coulisser dans la paroi 26a de la bague 26 en étant guidée par celle-ci. Dmin est proche de Dint2.

L’extrémité 32a du soufflet 32 située du côté du papillon 14 comprend une base 32a4 qui est engagée dans le rebord 34 et entourée par ce rebord 34, et comprend également une paroi 32a2 reliée à cette base 32a4, qui prend elle appui sur la face 34b du rebord 34. Le soufflet 32 est fixé à la bague 26 dans cette zone. De préférence, l’extrémité 32a du soufflet 32 est fixée au rebord 34, et plus préférentiellement la base 32a4 est fixée à la périphérie interne du rebord 34. Cette fixation est de préférence réalisée par soudage au moyen d’un cordon annulaire C1 de soudure s’étendant autour de l’axe B (voir figure 5b). La soudure est envisageable dans le cas où les matériaux à souder sont métalliques ou plastiques. En variante, un autre type de liaison rigide indémontable serait envisageable, tel que le collage par exemple, ce qui est notamment utile pour des matériaux non soudables comme les composites. L’extrémité 32b du soufflet 32, opposée à l’extrémité 32a, est de préférence solidarisée à une coupelle annulaire 36 qui s’étend autour de la tige 16 et forme un siège d’appui de la rondelle 28.

La coupelle 36 comprend une paroi annulaire 36a dont la périphérie externe est reliée à un rebord cylindrique 36b qui est orienté axialement du côté du second épaulement 30.

La coupelle 36 comprend un diamètre interne Dint3 défini par la périphérie interne de la paroi 36a, un diamètre interne Dint4 défini par le rebord 36b, et un diamètre externe Dext2 définit par le rebord 36b. Dint3 est supérieur à Dtige. Dans l’exemple représenté, Dext2 est inférieur à Dintl de façon à ce que la coupelle 36 puisse coulisser axialement à l’intérieur de la bague 26 et de sa paroi 33. Par ailleurs, Dext2 est proche de Dmax.

La coupelle 36 comprend une face annulaire 36c d’appui de la rondelle 28, et une face annulaire 36d opposée (figure 4). L’extrémité 32b du soufflet 32 comprend un sommet 32a3 qui est engagé sur la paroi 36a et entoure cette paroi 36a, et comprend également une paroi 32a1 reliée à ce sommet 32a3, qui prend elle appui sur la face 36d de la coupelle 36. Le soufflet 32 est fixé à la coupelle 36 dans cette zone. De préférence, l’extrémité 32b du soufflet 32 est fixée à la coupelle 36, et plus préférentiellement le sommet 32a3 est fixé à la périphérie externe du rebord 36b. Cette fixation est de préférence réalisée par soudage au moyen d’un cordon annulaire de soudure C2 s’étendant autour de l’axe B (voir figure 5c). La soudure est envisageable dans le cas où les matériaux à souder sont métalliques ou plastiques. En variante, un autre type de liaison rigide indémontable serait envisageable, tel que le collage par exemple, ce qui est notamment utile pour des matériaux non soudables comme les composites. La rondelle 28 un diamètre externe Dext3 proche de Dint4 et un diamètre interne Dint5 qui est supérieur à Dtige et qui est ici supérieur à Dint3. La rondelle 28 comprend deux faces annulaires 28a, 28b parallèles, dont une face 28a est en appui axial contre le second épaulement 30 et dont l’autre face 28b est en appui axial contre la face 36c (figure 4). De préférence, les faces 28b, 36c sont liées et donc fixées entre elles. La liaison peut être du type chimique (colle, ciment, etc.) ou mécanique (vis, rivet, etc.). Initialement, la face 28a de la rondelle 28 peut avoir une section transversale de forme bombée ou peut présenter toute macro ou micro géométries susceptibles de favoriser le comportement tribologique ou la fonction d’étanchéité.

La rondelle 28 a une épaisseur, mesurée le long de l’axe B, qui est supérieure à la hauteur, mesurée le long du même axe, du rebord 36b, de façon à ce que la rondelle seule vienne au contrat de le second épaulement30. Le matériau de la rondelle 28 est de préférence choisi pour s’user par frottement contre le second épaulement 30. La face 28a bombée précitée peut alors s’aplanir pour épouser au mieux la forme du second épaulement 30 et assurer ainsi une étanchéité optimale. La réduction éventuelle de la hauteur de la rondelle 28 est compensée par l’élasticité du soufflet 32 qui assure le maintien de cette rondelle 28 contre le second épaulement 30 de la tige 16.

Le second épaulement 30 comprend une face annulaire 30a qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe B et sur laquelle prend appui la face 28a de la rondelle 28. Les faces 28a, 30a sont ainsi en appui l’une contre l’autre dans un plan perpendiculaire à l’axe B et sont destinées à frotter l’une contre l’autre en fonctionnement (c’est-à-dire lors de la rotation de la tige 16 dans les orifices 20 - cf. flèches F2, figure 6) de façon à assurer une étanchéité dynamique (flèches F3 - figure 7) entre la tige 16 et les moyens d’étanchéité 24. Une étanchéité statique (flèches F4 - figure 7) est en outre assurée entre les moyens d’étanchéité 24 et le corps 12 du fait de l’appui axial de la bague 26 sur l’épaulement 20c voire du frettage de la bague 26 dans le logement 20b. L’intérieur du soufflet 32 peut être en communication fluidique avec le passage 18, à travers le logement 20a et le palier 22 (cf. figure 7). L’extérieur du soufflet 32 peut être en communication fluidique avec l’extérieur de la vanne 10. La figure 7 schématise les zones de différences de pression au sein de la vanne selon l’invention, la zone Z correspondant au choix :

- à la zone en surpression dans le cas où la pression dans le conduit 18 de la vanne est en surpression par rapport à l'environnement,

- à la zone en dépression dans le cas où la pression dans le conduit 18 de la vanne est en dépression par rapport à l'environnement.

Les figures 5a à 5c montrent trois positions distinctes des moyens d’étanchéité 24. Dans la figure 5a, dessin de gauche, les moyens d’étanchéité 24 sont à l’état libre sans contrainte, c’est-à-dire que le soufflet 32 n’est pas contraint. Les moyens d’étanchéité 24 ne sont pas encore montés dans la vanne. Le soufflet adopte une position libre ou de repos dans laquelle il a une longueur ou dimension axiale L1. Dans cette position, la face 36a de la rondelle 36 est à distance axiale H1 de l’extrémité 26a de la bague 26. Dans la figure 5b, dessin du milieu, les moyens d’étanchéité 24 sont à l’état monté dans l’orifice 20 du corps 12 de la vanne 10. Le soufflet 32 est précontraint axialement dans cette position si bien qu’il a une longueur ou dimension axiale L2. La face 36a de la rondelle 36 est à une distance axiale H2 prédéterminée de l’extrémité 26a de la bague 26, qui est égale à la différence entre L1 et L2. Cette distance H2 correspond à la course maximale de déformation axiale du soufflet 32 en fonctionnement et donc de déplacement axial de la rondelle 36 le long de l’axe B.

Dans la figure 5c, dessin de droite, les moyens d’étanchéité 24 sont totalement contraints axialement. La face 36a de la rondelle 36 et l’extrémité 26a de la bague 26 sont situées dans un même plan perpendiculaire à l’axe B. Cela intervient lorsque le second épaulement 30 de la tige 16 prend appui axialement sur l’extrémité 26a de la bague 26. Le second épaulement 30 prend ainsi appui sur la bague 26 plutôt que sur le corps 12 de la vanne 10. Pour cela, Dnerv peut être compris entre Dintl et Dextl , comme c’est le cas aux figures 6 et 7. Dans la variante de la figure 3, Dnerv serait supérieur à Dintl , potentiellement supérieur à Dextl, et la bague 26 aurait une longueur ou dimension axiale supérieure à celle du logement 20b de façon à ce que l’extrémité de la bague 26 soit (au moins légèrement) en saillie à l’extérieur du logement 20b. Dans cette position, le soufflet 32 a une longueur ou dimension axiale L3, qui est égale à L2 - H2.

Le soufflet 32 peut ainsi assurer plusieurs fonctions telles que : une étanchéité statique dans l’orifice 20, une sollicitation de la rondelle 28 contre le second épaulement 30 de la tige 16 du fait de la compression axiale du soufflet 32, un rattrapage de l’usure et des dilatations thermiques différentielles des pièces, etc.

La bague 26 peut ainsi assurer plusieurs fonctions telles que : le guidage du déplacement axial de la rondelle 28 et de la coupelle 26, la protection du soufflet 32, l’interface d’assemblage des moyens d’étanchéité 24 avec le corps 12 de la vanne 10, une butée d’arrêt pour limiter la compression accidentelle du soufflet 32, une étanchéité statique supplémentaire avec le corps 12 de la vanne, etc.

La figure 8 illustre une variante de réalisation des moyens d’étanchéité 24 qui comprennent un ressort 38 en plus des caractéristiques du premier mode de réalisation. Le ressort 38 est un ressort hélicoïdal qui est monté autour de la tige 16 et à l’intérieur du soufflet 32. Le ressort 38 est intercalé axialement entre l’épaulement 20c du corps 12 et la rondelle 28 et est plus exactement en appui axial respectivement sur l’épaulement 20c et sur la coupelle 36. Le ressort 38 a un diamètre interne Dri supérieur à Dtige et proche de Dint3, et un diamètre externe Dre inférieur mais proche de Dint2 et Dmin.

Le matériau de la rondelle 28 présente de préférence une dureté inférieure à celle de la tige 16, de façon à ce que ce soit la rondelle qui s’use préférentiellement en fonctionnement, comme évoqué dans ce qui précède. La rondelle 28 est de préférence en graphite. En variante, un autre matériau pourrait être utilisé, tel qu’un polymère, un composite, un alliage métallique, etc. Le soufflet tubulaire 32, la bague 26 et la coupelle 36 peuvent être en alliage métallique, organique ou composite.