BE639548A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Vanne papillon à siège métallique tronconique" 
La présente invention a trait à des vannes papillons et, plus particulièrement, à un siège perfectionne et à une structure destinée à fermer ou à obturer de telles   vannes.   



   La vanne selon la présente invention comprend un   car-   ter de vanne ayant un alésage cylindrique généralement   circu-   laire autour d'un axe central, offrant un passage à fluide à travers le carter, une surface de siège formée dans le carter, la surface ayant la forme d'un tronc de cône dont   l'axe   forme un certain angle par rapport à l'axe central de   l'alésas* .   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 cylindrique,et un organe d'obturation monté pour pivoter dans le carter, en vue d'un mouvement d'environ 90  entre les posi-   tione   d'ouverture et de fermeture de vanne. 



   Bien des vannes papillons qui font usage de   sièges   métalliques à position fixe ce sont avérées peu satisfaisantes en ce qu'elles ne permettent pas d'établir un joint   suffisam-'   ment étanche pour arrêter les fuites et qu'en môme temps, elle ne permettent pas d'ouvrir aisément l'organe d'obturation, sans endommager ou user excessivement le siège et l'obturateur de la vanne.Le problème est spécialement aigu pour les vannes utili- sées dans des systèmes à haute température. 



   La vanne selon la présente invention comporte une structure d'étanchement perfectionnée. La vanne peut être pro- duite en de nombreuses tailles, y compris les grosseurs   communé-   ment utilisées dans les services de distribution d'eau, les usines, les installations de contrôle ou de laboratoire, et analogues. 



   Le but principal de la présente invention consiste à proposer une vanne perfectionnée. 



   Un autre but de la présente invention consiste   à   pro- poser une structure perfectionnée'd'obturation d'une vanne pa- pillon. 



   Un autre but consiste à proposa une vanne papillon perfectionnée, dans laquelle les éléments appareillés de l'ob-   fureteur   et du carter de la vanne sont agencés de manière que l'obturateur soit en fait lové à l'écart du siège de la vanne lors du mouvement d'ouverture à partir de la position entière- ment fermée. 



   Un autre but encore de la présente invention consiste à proposer une vanne papillon perfectionnée, destinée à être utilisée en service à haute température, dans laquelle les pièces appareillées de l'obturateur et du carter de la vanne sont de métal et sont agencées en vue d'une ouverture et d'une 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 fermeture aisées de la vanne. 



   Un autre but encore consiste à proposer une vanne 
 EMI3.1 
 papillon ayant une surface de siège de vnzie et un disque d'ob- turation et une bague   d'étanchement   radialement dilatable, maintenue en vue d'un mouvement radial par rapport au disque 
 EMI3.2 
 d'obturation pour venir en prise avuc la surface du siègo de la vanne. 



   D'autres buts, particularités et avantages de la pré- sente invention vont apparaître à la lecture de la description qui suit de la réalisation   préférée,     représentée   par les des- oins   annexes,   
 EMI3.3 
 La ìmre 1 est une élévation d'une vanne papillon ens   vanne   position   fermée,   la/réalisant l'invention. 
 EMI3.4 
 La figure 2 est une section tragraentaire prise suri-   vant   la   licne   2-2 de la figure 1, La figure 3 est une vue en section à grande échelle, 
 EMI3.5 
 prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2.

   e 
La figure 4 est une section schématique   représentant   l'axe de la surface de siège de vanne de la vanne papillon, réalisant la présente invention, observa dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'obturation de la vanne 
La figure 5 est une section schématique, prise le 
 EMI3.6 
 lan, de la ligne z-5 de la figure 4 et représentant l'axe de la surface du siùco de la vanne. 



  La figure 6 est une section fragmentaire, roprésentan' les extr4mitén de la bat{J d'otanchemont.      



   La présente invention implique généralement une   vanner   papillon et est représentée sous une forme qui inclut un dis- positif de manoeuvre de vanne, appelé ici opérateur de la vanne 
 EMI3.7 
 représenté en général en '10, et un carter de vanne 1*2 compor- tant des brides 14 et 16, dont une se trouve à chaque extrémité; 
 EMI3.8 
 du carter. Les brides '14 et r6 ont toutes deux de:! ouvertures, de sorte que la vanne peut être installée   à   l'aide de boulons 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 18 et d'un tuyau appareillé tel que 2C et 22 (figure 3), Le carter   12   de la vanne peut avoir des extrémités d'une forma quelconque ou d'une forme spéciale pour les appareiller à une conduite ou   à   un autre organe convenable.

   Le carter 12 de la vanne est fait de préférence de métal, la'réalisation représen- tée étant faite d'acier.Le carter 12 de la vanne peut aussi être fait de métaux   coulas   et de matières économiques,   conve-   nant pour être utilisées dans l'application partioulière à la ' quelle la vanne est destinée. 



   Le mécanisme de l'opérateur, représenté généralement      en   10,  est prévu pour ouvrir et fermer la vanne et peut consis- ter en une botte à engrenages 44 et en un volant à main 46 ou en un bloc actionné par moteur, d'une construction connue. 



   Le carter 12 de la vanne a généralement un alésage cylindrique circulaire 24 offrant un passage à fluide centré autour d'un axe central longitudinal 26. Un obturateur, portant la référence 28, est monté pour pivoter dans le carter 12 au- tour d'un axe 30, normal à l'axe central 26 et espacé vers un . côté d'un siège de vanne 32. Une surface de contact ou de siège de vanne   34   du siège de vanne 32 a la forme de la surface   d'un   tronc de cône, l'axe 36 du cône faisant un angle aigu avec l'axe central 26 de la vanne dans un plan normal à l'axe de ro- tation 30 de   l'obturateur   28, comme le montrent les   figures 3   et 4.

   Le sommet du c8ne est situé sur la surface d'un cylindre imaginaire axé sur l'axe central longitudinal et représenté figure 4 et 5 commo étant la surface interne d'une section de tuyau 22 auquel le corps 12 de la vanne est boulonné. L'angle compris entre les Génératrices représentées 37 (figure   4)   est d'environ 20  ou encore, chaque   génératrice   fait un angle de 
10  avec l'axe central 36 du cône. Le sommet 38 se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de disque 30 et passant par l'axe central 26 de la vanne. 



   Dans la vanne représentée, la surface de contact 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 conique 34 est la surface interne d'une bague circulaire inin- terrompue, s'étendant vers l'intérieur, de métal,   soudée à   la paroi interne du carter   'la   de la vanne et formant une partie de la surface conque du cône imaginaire représenté figure 4 et 5 par le   sommet,   les génératrices et l'axe du cône. Il est évide.. ment entendu que la bague de métal formant le siège 32 de la vanne peut être faite d'une pièce avec la paroi du carter 12 de la vannet La surface de siège   tronconique   de la   vanne,   34, est   généralement   lisse et est usinée autour de l'axe 36 du   cône.   



   La fermeture 28 est montée pour tourner autour d'ar- bres 40 et 42, encastrés à une extrémité, sur environ 90 , en- tre les positions d'ouverture et de fermeture de vanne. Les arbres 40 et 42 sont supportés dans le carter 12 et sont agenoés de manière   centrale   de façon que l'axe 30 de l'arbre s'étende diamétralement par rapport au carter pour supporter le disque d'obturation 28. Le disque   d'obturation   28 reste dans le par  cours de l'écoulement de la vanne et soit se dispose en travers de   1' alésage   24 de la vanne pour former la vanne, soit s'alite   avoc   l'écoulement qui passe par l'alésage 24 de la vanne pour ouvrir cette dernière.

   L'axe 30 de l'arbre, qui est l'axe de rotation du disque d'obturation 28, est   décale   par rapport à l'obturateur de vanne 28 de manière quo les arbres 40 et 42 ne percent ni no coupent la   surface   de siège de vance 34 ou la circonférence d'obturation entre le disque d'obturation 28 et la surface de siège de   vanne 34,   
Le disque d'obturation 28 est un organe métallique d'une pièce, ayant une rainure circonférentielle 48 qui reçoit une bacue d'étanchement discontinue   radial.ment   dilatable 50, destinée à venir en prise avec la surface de siège de vanne 34. 



  La bagua d'étanchement 50 est maintenue dans la rainure 48 par des broches 47 qui se logent dans des fentes   51   des extrémités de la bague 50, los proportions permettant aux   extrémité    

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
 EMI6.1 
 voisines do la bague de butor entre elles. Il y a un petit intervalle 53 entra les extrémités de la bague d'étanohoment discontinue 50, La bague a un bord chanfreiné bzz sur toute sa longueur, sauf sur les courtes parties terminales rectangulaire 55 que l'on voit figure 6.

   La baue d'étanchement 50, représen- tée par les dessina, est faite d'un alliage de métal 1 toutefois elle peut ôtro faite d'acier, de plastique ou d'une autre ma- tière convenable qui résiste de manière satisfaisante à la tem- pérature et à la pression qui règnent dans la vanne pendant son service, et qui est inerte vis-à-vis du fluide contenu dans la vanne. 



  La baue d'étanchement r0 a une circonférence normale plus grande que la circonférence la plus petite de la surface de siège tronconique z et légèrement plus petite que la oir- conférence la plus grande de la surface de siège 4t de sorte que la bague 50 est contrainte par la surface d  a 1 e de vanne 34 lorsque le disque d'obturation 28 est mis par rotation dans la position de fermeture de vanne.

   On désire que la bague soit contrainte par la surface de contact de vanne 34 de manière que l'intervalle 53 disparaisse lorsque la vanne est fermée , L'in- tervalle 53 permet la dilatation et la contraction de la bague d'étanchement 50, résultant de la variation de la température ; toutefois, les extraites de la bague doivent buter entre elles lorsque la vanne est fermée, Les jeux représentés par les des- sinus, sont très exagérés pour plus de clarté et pour faciliter' l'intelligence de l'exposé et ne sont pas à l'échelle. 



  Lorsque la vanne est fermée, il ne peut y avoir de fuite par l'intervalle 53 qui n'existe pas à ce moment. Pour contribuer davantage encore à empêcher les fuites dans la région de l'intervalle 53, on amène le disque 28 à trouver siège contre la surface de siège de vanne 34 en un point voisin des extrémi- tés de butée de la baue 50. Bien que, théoriquement, le disque 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 28 soit tangent à la surface de siège de vanne   34   seulement 
 EMI7.1 
 en un point de sa circonférence, en pratique, un joint étanche aux fluides est obtenu sur une courte distance a'étendant de part et d'autre des extrémités en butée de la bague 50.

   Ainsi, un joint étanche aux fluides est obtenu sur les 360  par la 
 EMI7.2 
 coopération du disque d'obturation 28 et de la bague d ÓtaL(116" ment 50 avec la nurface de !3ièc Je vanne 34* La !.1I)U 5 assure un contact diétancl,4ement sur tous les 360" avec le siège de la vanne. 



  Le montage du disque d'obturation 28 sur un axe de 
 EMI7.3 
 rotation 30 qui est écarté lonuituainalement depuis le plan du siège de vanne , donne lieu à un déplacement de la bague d'ôtonchement '?0 vers la surface de siège de vanne ou la sur- ou d'application 
 EMI7.4 
 face de contact/de vanne, bzz, et loin de ladite sur force 3**-, qui diffère d'un   déplacement   balayant sur cette surface. 
 EMI7.5 
 Lorsqu'on ouvre la vanne, la bat-ue d'étanchement 50 est, en fait, soulevée et   mise   ainsi hors de contact de la surface de siège 34.

   Un tel effet   prolonge   la durée de vie et l'efficacité 
 EMI7.6 
 des pièces appareillées  La surface de siôpe de vanne 3'i, ayant la forme d'un tronc d'un cône dont l'axe 36 fait un angle aigu avec l'axe central 26 de la vanne dans un plan normal à l'axe de rotation du disque d'obturation 30, facilite aussi une   ou    
 EMI7.7 
 verture et une fermeture de lu vanne et prolonge lu durée de vie en service de la baguo d'épanchèrent: 50 et do à surface de siège. dc vanne 34* .      



  Bien qu'une réalisation illustrative de   l'invention ?   
 EMI7.8 
 soit représentée par les dessins et décrite ici en détail, l'in* vention est   susceptible     d'Stre     réalisée   sous bien des formes différentes et il doit être entendu que la présente description 
 EMI7.9 
 doit âtre considérée co.u:ac celle d'une mise en oeuvre exenplai ,4 re dosprincipes de l'invention et qu'elle   n'est   pas destinée      à limiter l'invention à la réalisation représentée La portée de l'invention est indiquée dans lea revendications annexées.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Vanne papillon comprenant un carter de vanne ayant un passade à fluide autour d'un axe central' longitudinal un disque d'obturateur rotatif dans le carter, autour d'un axe normal à l'axe central entre des positions0 ouverte et fermée ;

   et un sièe de vanne disposé dans le carter et ayant une sur- face annulaire faisant face vers l'intérieur pour venir en con- tact coopératif avec la périphérie du disque pour fermer la vanne lorsque le disque se trouve dans la position fermée ;la- de dite surface siège de vanne étant espacée dudit axe de disque, Ion itudinslement par rapport à l'axe central, et était géné- ralement axée sur ledit axe central, ladite surface de siège ayant la forme d'une partie d'une surface conique s'étendant'' lon.itudinalement par rapport à l'axe central, loin de l'axe du disque,

   le sommet du cône étant situé latéralement par rap- port à l'axe central de manière que la surface de siège soit asymétrique par rapport à l'axe central et que le disque d'ob- turation puisse être introduit par effet de coincement dans la surface de siège de vanne lors du mouvement de fermeture.

   2. Vanne papillon comprenant un carter de vanne ayant un passage à fluide autour d'un axe central longitudinal ;un siège de vanne disposé dans le carter dans un plan généralement normal à l'axe central et ayant une surface interne ;un disque de vanne monté pour tourner dans le carter de la vanne pour coopérer avec ladite surface de siège de vanne, ledit disque , ayant un axe de rotation normal audit' axe central et espacé Ion itudinalement depuis le plan dudit siège de vanne ;

   ladite surface do siège de vanne constituant une section d'une surface conique ayant un axe passant par l'axe central dans le plan du siège de la vanne et divergeant de l'axe central sous un angle aigu et se disposant dans un plan normal à l'axe de rotation dudit disque d'obturation de vanne, par suite de quoi le dis- que d'obturation peut être appliqué par effet de coincement <Desc/Clms Page number 9> contre la surface de siège de vanne pour assurer un contact d'étanchement efficace entre eux.

   3, Vanne papillon comprenant un corps de vanne de Mutai, ayant un passage cylindrique circulsire à fluide, symé- trique par rapport à une liens centrale s'étendait longitudi- nalement à travers la vanne ;

   un siège de vanne annulaire, s'étendant vers l'intérieur dudit passage, entre les extrémi- tés du corps de vanne et ayant une surface de alose de vanne inturno destinée à coopérer avec un obturateur de vanne un disque d'obturation de vanne, monté pour tourner dans 4 1 'corps de vanne à côté dudit siège de vanne et autour d'un axe normal audit axe central, ldit disque d'obturation comprenant une partie périphérique espacée dudit axe sur une distance telle qu'elle vient en prise avec ladite surface de siègede vanne sur 360 pour fermer ladite vanne et pour être tournée autour dudit axe de disque d'environ 90 à partir de ladite surface de siège de vanne, hors de contact avec ledit siège,

   pour ouvrir la vanne, ladite surface de siège de vanne étant forcée de ma- niera à se disposer sur la surface d'un cône ayant un axe pas. sant par le centre du siège de la vanne, centre qui est situé sur ledit axa central longitudinal, l'axe du cône étant situé dans un plan passant par ledit axe central et perpendiculaire audit axe d'obturateur, l'angle du cône faisant un angle d'en- viron 10 avec ledit axe central., 4, Vanne papillon comprenant un carter ayant une paroi délimitant un passade d'écoulement de fluide cylindrique à travers la vanne, ledit passage ant 'un axe central longitu- dinal ;

   un disque d'obturation monté sur un axe normal audit axe central pour fermer sélectivement ledit passage ;et un siège de vanne ayant une surface de siège annulaire dans ledit passée, ladite surface ayant la configuration d'un trono d'un cône circulaire droit défini en faisant passer deux plans <Desc/Clms Page number 10> parallèles espacés à travers un cône circulaire droit sous un certain angle avec la base dudit cane et perpendiculairement à une génératrice dudit cône, ladite surface tronocaique étant située dans le carter de manière que ladte génératrice se dis- pose dans un plan normal audit axe de disque, ledit axe de dis- que étant monté vers un côté dudit siège de vanne de manière que ladite surface fasse face audit axe de disque.

   Vanne papillon, comprenant un carter de vanne ayant un axe central longitudinal ; une surface de siège de vanne de forme tronconique, située dans ledit carter, la surface conique comprenant un siège ayant un axe faisant un angle aigu avec l'axe central longitudinal dudit carter ;et un disque d'obtu- ration monté pour pivoter dans ledit carter autour d'un axe nor- mal audit axe central lon itudinal dudit carter et d'un côté dudi, siège de vanne, de manière que ladite surface de siège fasse face audit axe ae disque, ledit disque d'obturation s'étendant en travers de ladite surface de siège de vanne pour fermer ladite vanne et apte à être tourné d'environ 90 , loin de ladite surface de siège de vanne pour ouvrir la vanne 6.

   Vanne papillon comprenant un carter ayant un trou cylindrique autour d'un axe central longitudinal, formant un passage à fluide à travers ledit carter ;un disque d'obtura- tion monté sur un axe corsai audit axe central pour ouvrir et fermer sélectivement ledit pansage ; et une surface de siège de vanne annulaire dans ledit alésage, ayant la configuration du.sont d'un cane, l'axe dudit cône faisant un certain angle avec l'axe central dudit trou cylindrique, ledit angle étant te que ladite surface de siège a une partie de sa surface parallè- le à l'axe central longitudinal dudit trou.

   7. Vanne papillon comprenant un carter ayant une pa- roi qui définit un passade d'écoulement de fluide cylindrique à travers la vanne, ledit passage ayant un axe central longi- <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1 tudinal ; un siège de vanne Rnxulaire disposé dans le o&rter et ayant une surface de siège interne ;un disque d'obturation mon- té pour tourner dans ledit carter autour d'un axe normal audit axe central et décalé d'un coté dudit siège de vanne, ledit disque s'étendant en travers dudit siège de vanne pour fermer EMI11.2 ledit pa-sage et étant apte à tourner d'environ 100 depuis le- dit siôè de vanne pour ouvrir ledit passade, ledit J.1bq..!.<t ayant une rainure circonférentielle continue de 3609 ;

   une ba- gue d'étunchement discontinue, montée dans ladite rainure pour se déplacer radialement par rapport audit dinque dans ladite EMI11.3 rainure pour venir en prise avec ladite surface de siôf-e de vanne.

   3, Vanne papillon, comprenant un carter ayant une pa- roi délimitant un passage d'écoulement de fluide, ledit passade ayant un axo central longitudinal ; un disque d'obturation mon- té pour tourner autour d'un axe normal audit axe central pour fermer sélectivement ledit pansage, ledit disque ayant une rai- nure circonférentielle, un siège de vanne disposé dans ledit EMI11.4 passt,Fe et ayant une surface do si4C:o annulaire, ladite surface' ayant la configuration du tronc d'un cône circulaire droit, EMI11.5 définie en faisant pa.:

   sc.f deux plans parallèles espacés à tra- vers le cône circulaire droit sous un certain angle avec la base dudit cône et normalement au moins à un élément du cftne, l'axe dudit disque étant disposé d'un coté de la surface de @ siège, de manière que ladite surface fasse face audit axe de EMI11.6 disque ;

   et une b<\'ue d'ûtoncheraent discontinuo radialement '# dilatable, maintenue dans la rainure circonférentielle dudit dinque pour se déplacer radialoment par rapport audit disque EMI11.7 dons ladit'j rainure, pour venir .'!1 prise avec laditu surface de s 1ère de vaimo Vanne papillon comprenant un carter ayant une pa- roi qui délimite un passage d'écoulement de fluide, ledit pas- ' sage ayant un axe central longitudinal ;

   une surface do siège <Desc/Clms Page number 12> de vanne Minutaire disposée dans ledit passade, ayant la confi- guration du tronc d'un cône, l'axe dudit cône faisant un cer- tain angle avec l'axe central longitudinal dudit passage) le dit angle étant tel que la surface de siège a une partie paral- lèle à l'axe central longitudinal dudit passage un disque EMI12.1 d'obturation osent une rainure circonf6rentiellet monté pour tourner autour d'un axe normal à l'axe central longitudinal du- dit passage pour fermer sélectivement ledit passage, ledit axe de disque étant décalé vera un cet' de ladite surface de siège,

   de manière que ladite surface fasse face audit axe et une ba- EMI12.2 cue dtét8nchmnt portée par la rainure circontèrentielle du- dit disque pour venir en prise avec ladite surface de siège, la- dite bacue ayant une circonférence normale plus grande que la moindre circonférence de ladite surface de siège tronconique EMI12.3 et légèrement plus petite que la plua grande oiroonf6ronee de ladite surface, de manière que ladite bague soit contraints par ladite surface de siège lorsque le disque d'obturation se trouve dans la position de fermeture de vanne 10. Vanne papillon, sensiblement comme elle est re- présentée et décrite.