BE668232A - - Google Patents

Description

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  Vanne du type à noix sphérique lubrifiée. 



   La présente invention concerne des vannes du type à noix sphérique destinées à être utilisées dans de grosses con- duites de fluide sous pression élevée, allant jusque 30 pouces (76 cm) et plus de diamètre, et plus particulièrement des vannes    lubrifiées de ce type ; apporte des perfectionnements à la   noix sphérique et à son dispositif d'actionnement, aux anneaux de siège axialement mobiles et aux moyens servant à contenir de façon étanche le lubrifiant plastique et à réagir sur les sur- faces de siège contiguës. 



   La forme d'exécution préférée représentée dans les dessins concerne d'une manière spécifique une vanne à noix sphé- rique dont la noix présente une lumière de débit de 30 pouces 

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 (76 cm) de diamètre. Comme le poids de la noix dans de grandes vannes de   ce' type   augmente énormément par rapport aux noix de vannes de plus petites dimensions ce qui augmente de façon corres- pondante le couple nécessaire pour les actionner, la noix de la présente invention a été conçue en vue de   riaintenir   son poids aussi faible que possible tout en lui conférant la résistance   et   la rigidité requises pour fonctionner converablement.

   Dans de grandes vannes, il est possible d'évider la noix pour obtenir des parois relativement minces renforcées par diverses combinaisons de nervures intérieures. On diminue la déformation des parois relatif vement minces de la noix creuse en admettant du fluide sous   lapresstot   de la   cond@ite dans la cavitédu corps de la vanne, avec une ré-   partition uniforme dans les creux de la noix, ce qui évite des différences de pression capables de provoquer normale-      ment des contraintes et des déformations indésirables.

   Pour di-      minuer davantage le poids de la noix , en substance toutes les parties de la noix à l'exception de celles contenant les surfa- ces de siège sphériques et formant la rainure destinée à recevoir l'arbre d'actionnementet la lumière de débit ont été éliminées. 



   Unnouveau système a été prévu pour introduire le fluide sous pression de la conduite dans la cavité du corps de la vanne et      ainsi dans les creux de la noix à tout moment, dans les      ,positions ouverte et fermée de la vanne,et ce système comprend des valves de réglage à haute pression servant à.couper   éventuel- !   lement le passage de ce   fluide.De   nouveaux anneaux de siège axialement mobiles sont prévus dans cette vanne perfectionnée et, eu égard aux conditions de pression et aux proportions de la noix de l'inven.. tion, il est possible de fabriquer ces anneaux en un fer très résistant à la traction qui 'est, plus économique 'que les matières précédemment utilisées et   qui   n'affecte pas la qualité du fonctionnement de la vanne.

   Pendant des essais effec- tués avec ces nouveaux anneaux de siège, on a découvert que la surface de réaction utile d'une gorge à lubrifiant ménagée dans   un ,   

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 anneau de siège flottant axialement et radialement est supé- rieure à la superficie   réelle   de   la'gorge'   On estime que cet accroissement de surface utile est-dû au fait qu'en pratique le ,lubrifiant commence à s'infiltrer dans des zones adjacentes à la gorge pour exercer ainsi une force de réaction sur une - superficie plus étendue.

   La superficie supplémentaire acquise entre la surface sphérique de la noix et le siège annulaire dé- pend des irrégularités superficielles et des déformations   lasti-   ques des parties contiguës.Pour utiliser cette découverte impor- tante dans l'anneau de siège de l'invention, on prévoit deux ou plusieurs petites gorges disposées côte à côte.

   au lieu d'une seulegorge de largeur égale à la largeur totale des deux pe-   '   tites gorges et les résultats des essais indiquent que l'an- neau de   siégé   utilisant deux petites gorges assure une   meilleu-   re répartition du lubrifiant et propre une force de faction entre les surfaces de siège contiguës près des gorges de lu- brifiant qui est plus de deux fois supérieure à celle obtenue au   moyen   d'une seule gorge de largeur égale aux deux petites rainures. 



   Il est donc possible d'utiliser plusieurs petites gorges et d'obtenir la même force de réaction qu'avec une seule gorge de la même largeur totale ce qui permet d'utiliser un anneau de siège plus étroit présentant la même superficie de   sige.   



   Avant la présente invention, on   a   proposé de monter ces anneaux de siège axialement mobiles dans des évidements mé- nagés dans le corps 'e vanne avec des joints toriques en caout- chouc ou en matière analogue encerclant lesanneaux de siège pour établir des joints d'étancheité périphériques avec le corps de la vanne. Dans la présente invention, les joints   d'étanchéité   toriques sont montés dans des gorges annulaires ménagées dans les surfaces arrière des anneaux de siège et sont axialement   compri-   més contre des parois axialement contiguës du corps de la vanne. 



  Les anneaux de siège peuvent ainsi flotter radialement sur une distance limitée pour s'aligner automatiquement avec la noix et on 

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 réalise ainsi des économies d'usinage pendant la fabrication car les périphéries des anneaux et les évidements correspondants dans le corps de la vanne peuvent être réalisés avec des toléran- ces, accrues. De plus, la précision de l'usinage des surfaces de siège de la noix peut être moindre ce qui abaisse encore les , frais de fabrication. 



   Lorsque la vanne est fermée, la noix est pressée con-   trel'anneau   de siège aval par la pression exercée en amont. L'an- neau de siège aval flottant axialement est par conséquent pressé contre le corps de la vanne et rattrape toute l'aisance existant entre les surfaces latérales planes opposées de l'anneau de siège et du corps.

   Si le joint torique est placé sur la surface péri- phérique cylindrique de   l'a@neau   de siège, comme cela se prati- quait jusque présent, et si une aisance suffisante est   prévue''-   dans un sens radial pour permettre à l'anneau de siège de flotter radialement suffisamment pour venir en ligne avec la surface de siège de la noix, cette aisance créerait un espace dans lequel un joint torique   périphérique- .serait   extrudé, mutilé et déformé par la pression que le fluide exerce dans la vanne. 



   Avec le système de la présente invention, le joint torique qui est placé sur une surface d'extrémité plane radiale plutôt que      sur une surface cylindrique de l'anneau de siège évite cette difficulté. 



   L'aisance axiale totale entre les anneaux de piège et le corps de la vanne dans une vanne de 30 pouces (76 cm) peut être, par exemple, de 3.'ordre de 0,005 à 0,020 pouce (0,13 à 0,5 mm) lorsque la vanne est assemblée et peut augmenter ou diminuer lorsque la pression de fluide y .est appliquée ou lorsque   -dès   forces longitudinales sont exercées par la dilatation ou la contraction de la conduite.

   Lorsque la vanne est ouverte, les grands joints toriques prévus sur les faces d'extrémité des an- neaux de siège ont chacun un diamètre en coupe d'environ 1 pouce (2,5 cm) et sont comprimés,lors du montage,d'environ 1/8 de pouce 

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 (3,2 mm) et,   par leur   élasticité inhérente, ils tendent à cen- trer les anneaux de siège et la noix dans la cavité du corps de la vanne avec une aisance égale entre la face arrière de chaque    s/nneau de siège et le siège forme pour cet anneau dans le corps de la vanne.

   Les anneaux toriques procurent également un joint   étanche au fluide entre   la   face arrière de Panneau de siège et le corps de la vanne et, lorsque la vanne est fermée, la pres- sion que le fluide exerce sur la noix force l'anneau de siège aval en contact étanche métal contre Métal avec le corps ce qui amé-   liore   encore davantage la fonction d'étanchéiteé du joint'torique aval.

   Dans la position fermée de la vanne, le joint torique élastique amont   maintient   l'anneau de siège amont en contact superficiel parfait avec la noix et le maintient écarté du corps de la vanne et permet à la pression du. fluide circulant dans la conduite de pénétrer dans la vanne et de presser l'anneau de siège contre la noix.Des pressions de fluide égales exercées sur le côté .conduite et sur le côté cavité du corps de la vanne du joint d'étanchéité torique amont éliminent toute tendance du joint à être extrudé hors de sa gorge. 



   Les caractéristiques flottantes de ce nouvel anneau de si'age ainsi que les aisances axiale et radiale précitées et la liberté de l'anneau de se déplacer axialement et radialement dans le corps de la vanne permettent au fluide de la conduite de pénétrer derrière les anneaux. Cela étant, il est souhaitable de prévoir des Moyens pour empêcher des particules étrangères contenues dans le fluide d'alimentation de se déposer derrière les surfaces de siège arrière des anneaux de siège où-elles pourraient s'accumuler et empêcher les anneaux de se déplacer axialement. Pour empêcher ces   dépôts,   des gorges peu profondes sont ménagées dans les laces arrière des anneaux de siège et séparent la surface en des plages relativement étroites qui ont moins tendance à retenir des particules étrangères qu'un large siège plat.

   On estime que des pressions d'appui élevées entre 

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      les plages étroites et le corps de la vanne   tendeni à   induire une   circulation   par une action d'écrasement qui refoute toutes   les   particules étrangères dans les   orges   ou dans la Lumière du corps de la vanne. 



   Pour assurer un transfert approprié du lubrifiant de l'extérieur du corps-de la vanne dans les gorges à lubrifiant ménagées dans les anneaux de siège flottants, une   buselure à   lubrifiant   perfectionnée   non flexible susceptible d'osciller dans tous les sens coopère entre le corps de la vanne et la périphé- rie cylindrique de l'anneau de siège flottant. Les buselures et ; leurs joints d'étanchéité sont conçus d'une manière spécifique pour   Maintenir   des pressions de lubrifiant élevées qui agissent vers l'espace séparant la buselure de l'intérieur du corps de la vanne.

   Les joints d'étanchéité de là buselureet les bagues qui retiennent les joints d'étanchéité sont conformés pour empêcher la buselure de se coincer chaque fois qu'elle oscille sous l'ac- tion d'un déplacement de l'anneau Je siège. 



   Par suite des caractéristiques flottantes de la noix, une liaison flottante entre la noix et son arbre d'actionnement est établie pour permettre à la noix de se déplacer axialement par rapport à l'arbre dont l'axe est fixe. Pour éliminer les   problé-   mes spécifiques posés par un dispositif d'actionnement à arbre fi- leté classique tournant d'un quart de tour, l'invention prévoit un arbre d'actionnement non fileté pourvu d'un dispositif de tou- rillonnement et d'étanchéité spécial. 



   Un dispositif d'actionnement approprié peut être utilisé pour manoeuvrer cette vanne   mécaniquement.   En raison du poids et des couples élevés qui se   rencontrant   dans cette grosse vanne, on a perfectionné le mécanisme   d'actionne.ment   qui fait partie de la présente invention.

   Un perfectionnement particulier consiste à prévoir undisspositifde guidage perfectionné pour une crémaillère qui diminue les pertes par friction, 

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Cela étant, la présente invention a notamment pour buts de procurer une vanne du type à noix sphérique spéciale destinée à être utilisée dans de grosses conduites et d'autres appa- reils à fluide sous pression élevée nécessitant   couverture   d'une vanne et présentant une nouvelle relation entre la noix et dés anneaux de siège flottants spéciaux;

   une vanne du type à noix sphérique comprenant une noix      qui présente des zones de siège sphériques coopérant sur des surfaces lubrifiées avec des anneaux de siège flottants pourvus' de joints d'étanchéité élastiques annulaires sur leurs faces d'extrémité extérieures et'présentant une aisance radiale non critique, suffisante pour permettre aux anneaux de siège   et à   la noix de flotter et de se centrer automatiquement, en fonc- tionnement ; une nouvelle vanne du type à noix sphérique   lubrifiée     procurant   une force ae réaction maximum avec une superficie minimum des gorges à   lubrifiant dans   les surfaces de siège   de\ '   la noix;

        une nouvelle vanne du type à noix sphérique lubrifiée dans laquelle un anneau de siège flottant pour la noix soit pour- vu d'une ou de plusieurs .gorges de lubrification et dans laquel- le une buselure conduisant le lubrifiant spéciale non flexible soit montée de manière osciller entre le boitier de la vanne et l'anneau flottantpour introduire du lubrifiant entre les surfaces de siège . ns toutes les positions relatives de l'an- neau et àe la noix;

   une vanne à noix lubrifiée dans laquelle la noix soit en substance sphérique et de construction creuse et dans laquelle des moyens soient prévus pour introduire du fluide,à la pres- sion régnant dans la conduite,dans la cavité du corps de la vanne et autour des parois intérieures de la noix creuse pour éliminer les contraintes dues aux différences de pression exercées sur les 

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 parois de la noix ; des anneaux de siège flottants dont les faces d'ex-   trémité   présentent des gorges spéciales qui empêchent des particules étrangères provenant du fluide d'alimentation de s'accumuler et de se fixer entre les anneaux de siège et le corps de la vanne;

   une nouvelle vanne à deux voies lubrifiée comportant des anneaux de siège flottants interchangeables qui empêchent le fluide de passer le long des surfaces de siège et autour des anneaux;- un nouveau siège de vanne lubrifié flottant et étanche utilisant un anneau élastique pour procurer un appui élastique et éta- blir une étanchéité linéaire   entre   les anneaux de siège et le corps de la vanne ; une vanne à noix combinée avec un dispositif d'ac- tionnement dans laquelle,la noix, les sièges,l'arbre   d'actionnement:   et le dispositif d'actionnement soient agencés et construits de manière à faire fonctionner la vanne avec un couple d'actionne- ment minimum ;

   un mécanisme d'actionnement à moteur perfectionné du type à crémaillère et à pignon comportant un guide réglable pour la crémaillère à faible coefficient de friction; un montage d'anneau de siège dans une vanne du type à noix sphérique dans lequel l'anneau soit monté de manière à pou- voir flotter axialement et radialement sur une distance limitée et soit élastiquement contenu par un anneau d'étanchéité élasti- que qui n'empêche pas l'anneau de siège de se déplacer radiale- ment; une vanne du type à noix lubrifiée dans laquelle la noix soit montée dans le corps de la vanne entièrement sur des anneaux de siège sufacés d'une Manière   sphéricue   qui soient ca- pables de flotter axialement et radialement dans la vanne;

   un anneau de   s@ège   pour une vanne du   tvpe   à noix lu- 

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   brifiée'dans   lequel la surface de siège soit une zone annulaire de forme sphérique et soit pourvue de gorge distributrices de lubrifiant annulaires disposées côte à côte et raccordées à un,ou plusieurs intervalles par au moins une lumière transversale; une nouvelle construction d'anneau de siège et son montage dans une vanne du type à noix sphérique dans laquelle un canal muni d'un clapet soit prévu pour débiter du   fluide,à   la pression'régnant dans la conduite à l'arrière de l'anneau de siège. 



   D'autres buts et particularités de l'invention res- sortiront clairement de la àescription détaillée   donnée   ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexa dans les- quels : la Fig. 1 est une vue en élévation de côté, en partie arrachée et en coupe, d'une vanne du   type,à   noix ou à siège sphé- rique lubrifié équipée de sor dispositif .d'actionnement 'comprenant deux vérins à simple effet suivant une forme d'exécution pré- férée de l'invention; la Fig. 2 est une   -demi-coupe   verticale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 montrant la paroi latérale creuse de la noix sphérique,et la crémaillère, le pignon et le guide du dispositif d'actionnement, l'autre moitié étant symétrique et notant pas représentée;

   la Fig. 3 est une vue en élévation verticale d'un      'des anneaux de siège flottants vu au siège sphérique; la Fig.   4   est une vue en perspective à petite échelle de la noix sphérique; la Fig. 5 est une coupe détaillée,à plus grande échelle , de la noix, du siège flottant et du corps de vanne montrant un accessoire de lubrification et une valve de dérivation du fluide de la conduite allant de la lumière mont dé la vanne à la cavité du corps de la vanne; la Fig. 6 est une coupe détaillée à plus grande échelle de la buselure de lubrification représentée sur la Fig. 5; 

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 la Fig.7 est une coupe détaillée,à plus grande   échelle,,1   montrant la coopération entre le corps de la vanne et les anneaux de siège;

        la Fig. 8 est une coupe détaillée à plus grande échel- le,de l'arbre d'actionnement,des roulements et des accessoires de lubrification; la Fig. 9 est une vue en plan du dessus montrant le mécanisme d'actionnement à vérins en coupe fragmentaire; la Fig. 10 est une coupe détaillée, à plus grande      échelle,du nouveau galet de guidage de la crémaillère; la Fig. 11 est une coupe détaillée,à plus grande échelle, du corps et de   1''anneau   de siège amont montrant une valve de détente en dérivation partant de la cavité du corps de vanne ; la Fig. 12 est une coupe détaillée fragmentaire sem- blable à   la   F'ig. 11 montrant l'anneau de siège aval ;

   et la Fig. 13 est une coupe détaillée fragmentaire sem- blable à la Fig.   11   montrantun canal de dérivation modifié. 



   Les dessins montrent une vanne à noix sphérique de 
30 pouces (76 cm) dans laquelle les dimensions relatives et les diverses nervures et organes de renforcement ont été conçus en vue d'être utilisés dans un système déterminé. Les dimensions , substantielles de la noix sphérique de cette vanne permettent d'utiliser diverses combinaisons de nervures intérieures et de modifier l'épaisseur de paroi suivant la résistance et la rigidité , requisesdans l'installation spécifique. 



   Chaque fois qu'on utilise les termes "supérieur" et "inférieur" ainsi que d'autres indications de positions relatives dans le mémoire et les revendications annexées, on se   réfère   à la vanne telle que représentée c'est-à-dire que le mécanisme d'ac- tionnement se trouve à la partie supérieure de la vanne et la noix ' tourne autour d'un axe vertical. On comprendra que ces termes ne sont utilisés que pour simplifier la description car on peut 

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 monter la vanne dans n'importe quelle position suivant les exi- gences des conduites de raccordement et l'emplacement de la vanne dans l'installation. 



   Description générale. 



   Dans les dessins, le chiffre 20 désigne la vanne de l'invention qui comprend un corps de vanne en deux parties 22 contenant une noix sphérique tournante creuse 24 et comportant des surfaces de siège sphériques segmentaires espacées. Comme le montre la Fig. 1, le corps 22 se compose de deux parties rigide- ment assemblées, une partie principale en substance cylindrique 
26 et une partie d'extrémité ou culasse légèrement bombée 28. Les deux parties 26 et 28 forment le corps de vanne 22 complet, ce corps présentant une cavité 29 qui contient la noix sphérique 24 et les anneaux de siège décrits plus loin. 



   La partie principale 26 ou corps de la vanne comporte une paroi périphérique axiale en substance cylindrique 30 dont l'extrémité droite a la forme d'une   brice   de montage 32 pour la culasse 28. Un bouchon de vidange 31 est prévu au bas de la par- tie 26. La partie d'extrémité   34   de la paroi périphérique 30 com- porte une partie en substance conique qui se termine par une paroi d'extrémité d'une pièce 36. La surface périphérique intérieure 38 de la partie principale 26 du corps de la vanne forme la partie principale de la cavité 29 et est en partie cylindrique et en 'partie convergente comme les parois 30 et 34 et son diamètre prin- cipal est légèrement .supérieur à celui de la noix sphérique pour pouvoir introduire 1: noix dans la cavité.

   Une aisance suffisante est prévue entre la ;-.six 24 et la surface de la paroi au corps pour permettre un déplacement flottant réglé de la noix et un passage du fluide sans entrave autour de la noix dans la cavité 
29. Un passage   d'écoule^Lent   cylindrique   40   est ménagé dans la paroi d'extrémité 36 de la partie 26 du corps et dans le   rolon-   gement 39 qui comporte une bride de montage d'essai   42,   le pro- longement et sa bride faisant partie intégrante de la paroi   d'ex-   

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   trémité   36.

   La partie supérieure de la paroi cylindrique 30 com- prend un bossage creux d'une pièce 44 dont l'alésage 46 présente des gorges et des épaulements spécifiques décrits plus loin, pour.y installer un arbre 48 servant à manoeuvrer la noix sphérique. On introduit l'arbre 48 dans l'alésage 46 par l'intérieur de la cavité du corps avant de monter la noix 24      et la culasse 28 en place, aussi loin que le permettent l'épau- lement 47 et la bague   49.   



   La périphérie intérieure 50 de la bride de montage 32 est usinée de manière à former un alésage cylindrique pilote pour un Épaulement de   aintien   cylindrique complémentaire 52 pré- vu sur la bride de jonction   54   de la culasse 28 qui est   emboîtée   dans la partie 26 du corps de la vanne de sorte que l'épaulement 52 est engagé dans l'alésage pilote 50. Les deux brides de montage 32 et 54 sont assemblées par des' goujons et des écrous 56 et 58. 



  Des épaisseurs appropriées 59 peuvent êtrc utilisées entre les brides 32 et 54 pour procurer une aisance d'assemblage appropriée et un joint d'étanchéité torique en caoutchouc ou en matière analogue 60 est comprimé dans une gorge annulaire 62 ménagée au- tour de l'épaulement   d'emboîtement   52.

   La culasse 28 comprend un      prolongement d'extrémité 64 qui en fait partie intégrante et qui est semblable à l'épaulement de la partie 26, cet épaulement pré- sentant un passage d'écoulement cylindrique 66 qui, lorsque la vanne est assemblée, est coaxial au passage d'écoulement   40.   Le prolongement 64 comporte une bride de montage d'essai 68 sembla- ble à la,bride 42 Les orifices situés aux extrémités ouvertes des deux passages d'écoulement 40 et 66 sont raccordés, par exemple par soudure,à des conduites.

   En alignant avec précision le passage d'écoulement 66 de la culasse avec l'épaulement d'emboîtement cylindrique 52 et en alignant d'une façon analogue le passage d'écoulement   40   ménagé dans la partie 26 du corps avec l'alésage pilote 50, on assure un alignement d'assemblage coaxial précis des deux passages d'écoulement 40 et 66. 

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   Le corps 22 de la vanne peut être fabriqué d'une façon autre que celle décrite qui montre la partie principale de la ca- vité 29 située dans une partie du corps et une petite partie de cette cavité située dans la culasse. Par exemple, la partie prin- cipal du corps de la vanne peut être entièrement cylindrique et peut contenir la   totalité'de   la cavité de la vanne tandis que la culasse est formée par une plaque en substance plane fixée à la bride de montage de la partie principale, ou le corps de la vanne peut être formé de deux parties en substance hémisphériques assem- blées le long de l'ouverture destinée à recevoir   1$arbre     daction-   nement,

  Le corps de vanne spécifique en deux partiez représenté a été conçu pour munir une partie d'un prolongement ou d'un bos- sage rigide alésé qui en .fait partie intégrante et qui est des- tiné à recevoir un arbre d'actionnement, et pour réaliser une forme de corps de vanne   utili@ant   le moins possible de matière. 



  Il est à remarquer que la section conique de la partie 26 du corps, plus l'emplacement de la bride de montage 32 qui se trouve tout près du prolongement 44,exigent un minimum de métal dans les parties 26 et 28 du corps ce qui cars de grosses vannes,est très intéressant au point de vue poids et prix de revient. 



   Un évidement annulaire 74 formant Épaulement est ménagé dans la partie 26 du corps à la jonction de la paroi convergente   34   et de la paroi d'extrémité 36 et, lorsque la vanne est assemblée,-cet évidement est en substance coaxial et de même dimension qu'un évidement annulaire semblable 76   ménagé'   dans la surface intérieure de la culasse 28 près de son passage d'écoulement 6b. Les parois cylindriques des évidements 74 et 76 ont une dimension diamétrale qui est supé- rieure à celle aes anneaux de siège 78 et 80 qui sont montés axialement à coulisse dans ces évidements.

   L'aisance radiale exacte entre les sièges et le corps de lavanne n'est pas critique dans des tolérances étroites et, par conséquent,les périphéries cylindriques des évidements 74 et 76 ne doivent pas être usinées 

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 avec une grande précision. En pratique, une aisance diamétrale d'environ   0,015   pouce (0,38   mm)   est prévue. Les fonds axiaux des évidements   74   et 76 sont pourvus de surfaces planes lisses 82,et   84   perpendiculaires à l'axe des passages d'écoulement   40   et 66 qui maintiennent les anneaux de siège 78 et 80. 



   Anneauxde siège. 



   Les anneaux de siège 78 et 80 sont de préférence fa- briqués en un fer à haute résistance à la traction, pour des con- sidérations de prix, mais ils peuvent être fabriqués en d'autres métaux rigides appropries ou en des matières non métalliques. 



  Chaque anneau de siège comporte une face d'extrémité lisse en substance plane 86 contenant une gorge annulaire 88 destinée à recevoir un anneau d'étanchéité 90 en caoutchouc synthétique ou      en une autre matière élastique appropriée pour établir un joint étanche au fluide déformable avec les surfaces 82 et 84 des évidements 74 et   76.   Les anneaux d'étanchéité 90 peuvent être circulaires, rectangulaires ou de n'importe quelle autre section, appropriée et, lorsqu'ils ne sont pas com- primés,ilssont de préférence de section circulaire et ont un dia- mètre suffisant par rapport à la profondeur de gorge 88 pour être comprimés entre les anneaux de siège 78 et 80 et les évidements formant   épaulemeht   du corps de la vanne penaant le montage,

   dans une mesure supérieure au déplacement axial relatif total entre les anneaux de siège et la noix et le corps de la vanne. Cet agencement assure que la force de sollicitation   élasti-   que de l'anneau torique amont 90 tende à maintenir cet anneau ainsi que la noix en un contact surface contre surface substantiel lorsque l'anneau torique aval 90 est comprimé et que la noix et l'anneau de siège aval sont déplacés axialement par la pression de fluide. 



  Pour des gammes de températures ordinaires, les joints toriques 90 sont de préférence fabriqués en caoutchouc synthétique résistant! à l'huile mais lorsqu'on rencontre des températures supérieures, on peututiliser des anneaux en "Teflon", "Silastic" ou matières 

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 plastiques analogues. Chaque anneau de siège 78 et 80 est maintenu de manière à ne pas tourner autour de son axe par rapport au corps de vanne,par une seule cheville axiale 92 qui fait saillie   du ,corps   de vanne et s'étend à coulisse dans une forure élargie 
93 ménagée dans l'anneau de siège.

   Cette cheville 92 maintient principalement l'anneau de siège de façon que les extrémités de sa gorge de graissage soient convenablement situées circon- férentiellement pour coopérer avec de petites gorges de lubrifica- tion ménagées dans la noix, comme décrit plus en détail ci-après. 



   Lorsque les anneaux de siège 78 et 80 sont libres de se déplacer axialement   légèrement   dans le corps de la   vanne.,   les particules   étrangères   contenues dans le fluide qui passe dans la vanne peuvent avoir tendance à s'accumuler dans l'espace d'aisance séparant les surfaces 82 ou 84 des faces   d'extrémité   Sb des an- neaux de siège. Pour diminuer cette   tendance,   des gorges peu pro- fondes 94 et 96 représentées en détail sur les Fig. 5 et 7 sépa- rent la surface de siège plane de chaque anneau 78 et 80 en deux plages annulaires relativement   étroites   98   aufi   n'ont pas la même   tendance à retenir des particules étrangères s qu'une   surface de siège plane plus large.

   La suppression d'une partie de la surface de siège augmente la pression d'appui a la face d'ex-   trémité   des anneaux de siège mais une action convergente initiale de l'anneau de siège dans son évidement a   pour effet   d'éjecter du fluide à haute pression d'entre les plages 98 et les surfaces planes 82 et 84 des videments, tendant ainsi faire passer les particules étrangère des surfaces d'appui étroites dans les gorges 94 et 96 ou dès anneaux de .siège dans les passages   d'écoulement   ou dans la cavité du corps de la vanne. 



   Les alésages 100 des anneaux de siège 78 et 80 sont cylindriques et ont en substance la même dimension que lespas- sages d'écoulement 40 et 66   et.,   comme décrit plus haut, ils sont maintenus en substance coaxiaux à ces passages d'écoulement, un léger écart coaxial étant permis par les montages radialement 

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      flottants des anneaux de siège par rapport au corps de la vanne, Les anneaux 78 et 80 sont pourvus de surfaces de siège annulaires sphériquement concaves 102 destinées à coopérer avec les surfaces de.siège sphériquement convexes de la noix 24 qui est percée d'une lumière de débit cylindrique 106 de section au moins égale à celle des passages d'écoulement   40   et 66.

   Les alésages 100 (Fig.7) des anneaux peuvent être de diamètre légèrement supérieur à celui du passage d'écoulement 66 et de la lumière 106 de la noix pour permettre un léger décalage radial des anneaux sans qu'une arête de l'alésage 100 s'étende dans le trajet d'écoulement du fluide par la lumière 66. De même, les   extrémités     107   de la lumière de débit 106 ont un diamètre légèrement supérieur à celui des alé- sages   100   des anneaux de siège pour permettre un léger   désaligne-   ment entre la lumière de la noix et les alésages des anneaux sans que les lèvres de la lumière de la noix s'étendent dans le trajet   d'écoulement   du fluide qui passe dans la vanne.

   Les bords des passages d'écoulement 40 et 66, les alésages 100 des anneaux et de la lumière   106   de la noix   de 'la   vanne sont char.freinés pour favo- riser encore davantage un écoulement du fluide sans turbulence lorsque la vanne est ouverte. 



   Le rapport diamétral de l'orifice de la lumière au dia- . mètre de la noix peut varier suivant les pressions régnant dans les      conduites et les dimensions des vannes. Des rapports allant '   '   jusqu'à 3,0:1,0 ou plus ou descendant jusqu'à   1,4:1,0   ou moins, peuvent être souhaitables suivant les dimensions des vannes, les pressions dans les conduites et le couple d'actionnement   souhaitable.,   
La forme d'exécution décrite utilise un rapport de 1,61:1. 



   Noix sphérique. 



   La noix sphérique creuse 24 avec sa lumière de débit 
106 sera maintenant   décrite   avec référence aux Fig. 1, 2 et   @   
Pour diminuer le poids de la noix, on peut en substance éliminer la partie de la noix opposée à sa liaison à ur. arbre d'actionnement , qui ne comprend pas nécessairement de siège ou d'organe de   to@ril-   

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 lonnement, pour obtenir une partie circulaire plane à la base de la noix 24.

   La noix sphérique de l'invention est fabriquée en utilisant des noyaux préfaconnnés pendant la coulée pour for- mer un corps rigide comportant des parois relativement minces   . 108   formant la lumière de débit et des parois sphériques légère- ment plus épaisses 110 qui forment les surfaces de siège de la noix.   La partie   supérieure de la noix   24   comporte une parai ex- térieure sphérique 111 de diamètre légèrement inférieur au diamè- tre de la surface de siège sphérique   102,reliée   d'une pièce à une partie épaisse 112 qui s'étend approximativement transversalement à l'axe de la lumière de débit 106.

   Une rainure transversale   114   est ménagée dans   la   partie sphérique 111 dans la tra- verse épaisse 112 et est destinée a recevoir le sabot 116 de lar- bre d'actionnement 48. La surface inférieure du sabot 116 est pla- ne et présente une aisance de glissement d'environ 0,010 à 0,030 pou ce (0,25 à 0,75 mm par rapport à une glissière plane 117 posé sur   la' rai-   nure de la noix. Une aisance est ménagée entre le   saot   116 et les flancs   114   de la rainure pour permettre à la noix 24 de flotter radialement et   axiale*.rient   dans une mesure appropriée ainsi que de s'aligner et de se déplacer avec les anneaux de siège 78 et 80.

   Des nervures de renforcement intérieures ap- propriées 118 sont coulées d'une pièce entre la paroi sphérique de la noix 24 et la paroi cylindrique 108 et sont pourvues de passages pour les noyaux. Des trous 120 ménages dans la paroi supérieure 110 ae la noix 24 sont formés par les empreintes des noyaux pendant   la   coulée mais servent à diminuer convenablement le poids total de la noix. Deux bossages apparaissent à la partie supérieure et à la partie inférieure diamétralement opposée de la lumière de débit 106 et comprennent des   forures   pilotes fraisées. 



   Ces possages, utilisés dans l'usinage final des surfaces de siège sphériques de la noix, n'ont aucune fonction spécifique dans la   vann,   assemblée. 



   Les' bords du dessous ouvert de la paroi   sphérique   110 

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 peuvent être renforces par des rebords épais   122   qui augmentent la rigidité de la partie de la surface de siège sphérique coopé- rant avec les anneaux de siège 78 et 80. Les surfaces   sphérj-   ques de la noix qui coopèrent avec les surfacees sphéri- ques annulaires usinées avec précision 102 prévues sur les an- neaux de siège 78 et 80 sont également usinées avec précision   pour.'   se conformer étroitement à la courbure des surfaces de siège des anneaux.

   Quoique le sabot 116 de l'arbre d'actbnnement s'a- juste avec une certaine aisance dans la rainure 114, la noix est en substance maintenue avec la lumière de débit 106 coaxialement en ligne avec les passages d'écoulement 40 et 66 lorsque la vanne est ouverte car la coopération entre le sabot 116 et la rainure   114   est telle que le jeu   angulaire   permis à la noix 24 est très, faible. Comme montrent les F'ig. surrace 
Comme le montrent les Fig. 3, 5 et 7, la surface de siège 102 de chaque anneau de siège 78 et 80 est pourvue de deux jeux concentriques de gorges à lubrifiant annulaires peu pro- fondes et parallèles 124 et 125.

   Les gorges de chaque jeu sont interrompues sur une courte distance en haut et en bas de la noix et sont séparées par des parties de la surface de siège sphérique   102.   Les gorges à lubrifiant 124 et 125 peuvent être de pro- fondeur en substance uniforme,, si on le désire, mais dans la forme   d'exécution   préférée, on utilise une section semi-circulaire parce qu'elle procure une section d'écoulement assez   grands pour     transfé-   rer du lubrifiant tout autour de la circonférence relativement grande de.l'anneau de siège 78 et ces gorges peuvent être taillées au moyen; de fraises à extrémité   spherique   standard pour réduire les frais de fabrication.

   Plusieurs lumières de   communication   126 raccordent les deux gorges 124 et 125 à certains intervalles pour alimenter les deux gorges uniformément de lubrifiant. Le nombre exact de lumières de communication 126 peut être plus ou moins égal aux six lumières représentées sur la Fig. 3 sans modifier leur fonction principale. La raison pour laquelle on utilise plusieurs lumières 

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 de communication est d'assurer que du lubrifiant sous pression admis dans une . gorge soit transmis à toutes les parties non obstruées des gorges   124   et   125   même si une obstruction locale se.présente. 



   Sur les Fig.   le 2   et   4,   la noix 24 est pourvue d'un double jeu de petites rainures ou crins 128 et 129 à des inter- valles de 90  autour des bords supérieur et inférieur de la surface de siège sphérique. Ces crins sont suffisamment longs pour ponter les   discontinuités   ou les interruptions entre chaque gorge à lubrifiant   124   et   125   ménagée dans la surface sphé-      rique de l'anneau de siège dans les positions complètement   ouver-   te ou   complètement   fermée de la vanne qui sont décalées de 90  l'une de l'autre et déterminées par des butées coopérantes appro-      priées (non représentées) prévues sur l'arbre et sur le corps de la vanne.

     Comme   les gorges à lubrifiant 124 et 125 sont pontées, à l'endroit de leurs discontinuités, par les crins 128 ' et 129, les gorges à.lubrifiant,avec le lubrifiant plastique qu'elles contiennent, sont en fait continues tout autour de la noix sur les surfaces de siège opposées en contact avec les an- neaux de siège. 



   Suivant une théorie acceptée, la   frce   hydraulique requise pour écarter la noix des   sièges   axialement est fonction de la superficie des gorges à lubrifiant multipliée par la pression de fluide unitaire exercée sur le lubrifiant plas- tique contenu dans : s gorges. On a constaté que les deux gorges relativement   étroit-.,  de ce .te construction donnant une force d'écar- tement ou de réaction utile notablement supérieure à celle fournie par une gorge ayant une superficie de réactionégale à celle des gorges plus petites combinées. On peut ainsi utiliser plusieurs gorges étroites ayant une superficie en coupe totale inférieure à celle d'une nervure pour   roduire   la   sème   action d'écartement. 



  En utilisant deux gorges au lieu d'une seule,avec une section totale inférieure à celle de ld gorge unique, on obtient une 

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 surface d'étanchéité plus étendue entre les anneaux et la noix ce qui diminue la pression unitaire tout en maintenant une force d'écartement élevée désirée. En variante, les deux gorges peu- vent avoir une superficie en coupe totale égale à celle de la gorge unique , procurant ainsi une surface d'étanchéité égale mais une force d'écartement accrue. Le système comprenant la noix et les anneaux de siège n'est pas limitée à l'utilisation de deux gorges concentriques seulement; en effet, l'invention envisage d'utiliser un nombre de gorges quelconques désiré pour produire la force d'écartement utile requise.

   Les gorges 
124 et 125 peuvent recevoir une   matière   plastique fluide qui,      outre qu'elle transfère la 'force d'écartement ou'de réaction , entre la noix et les sièges, assura également l'étanchéité de      siège de.la noix et la lubrifie. 



   .Accessoires pour le lubrifiant. , 
Comme le montrent les Fig. 1 et 3 et la vue détaillée de la   Fig.   5, chaque anneau de   siège   78 oû 80 est pourvu d'au moins une et de préférence dé deux lumières d'introduction de lubrifiant en substance radiales 134 qui intersectent chacune un canal oblique 136 qui communique à son tour avec une des deux gorges de lubrifiant 124 et 125.

   Comme le montre la Fig. 3, ces 'lumières'134 sont toutes deux placées d'un côté de l'axe vertical médian de 'sorte qu'elles communiquent toujours avec un jeu de gorges : Cet agencement assure que le jeu de gorges situé à droite sur la Fig. 3 qui est exposé à l'action du fluide de la con- duite lorsqu'on fait tourner la noix, soit coupé de toute communi- .       cation avec la source de lubrifiant sous pression sauf dans les positions complètement ouverte et complètement fermée de la vanne. 



   Lorsque que les anneaux de siège 78 et 80 sont montés dans les évidements 82 et 84 du corps de la vanne et maintenus circonfé- rentiellement par les chevilles 92, leurslumièresen substanceradia- les 134 sont en ligné avec des lumières 138 ménagées dans les par- ties adjacentes du corps de la vanne. Comme le mortre la Fig. 5, 

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 le diamètre de la lumière 134   ménagé? dans   l'anneau de siège est inférieur à celui de la lumière 138 ménagéedans le corps de la vanne ce qui facilite un alignement entre les lumières 134 ména- gées dans les anneaux de siège 78 et 80 qui ont un certain jeu axial comme mentionné plus haut, et les lumières 138 du corps qui sont fixées en place,et facilite l'introduction d'une buselu-   ,'     ' 're   140 servant à guider le lubrifiant.

   Les différences de diamètre servent également à permettre à la buselure non flexible spéciale 
140 pour le lubrifiant d'osciller dans tous les sens. La buselure . rigide 140 présente de courtes parties d'extrémité cylindriques élargies 142 et 144 dont le diamètre est calculé pour éta- blir une aisance adéquate avec la lumière 134 de l'anneau et la lumière 138 du corps afin de permettre une oscillation limitée. 



   Ce montage assure que la buselure 140 puisse osciller en substance en tout sens tout en maintenait un joint d'étanchéité périphérique extérieur. Des gorges annulaires 146 et 148 sont ménagées   respecti-   vement dans les extrémités 142 et 144 et sont pourvues de joints toriques élastique? 150 et 151 et de rondelles d'appui en cuir 152 et 
153. Ces joints d'étanchéité combinés comprenant un joint torique et des rondelles en cuir sont conçus pour supporter les pressions très élevees du lubrifiant qui agissent dans un sens allant des extrémi- tés de la buselure vers l'espace séparant les anneaux de sièges du corps de la vanne.

   Comme le montre en détail la Fig.   6,   chaque ba- gue intérieure 156 et 157 des deux parties d'extrémité 142 et 144 est dimensionnée de manière à présenter une aisance relativement étroite par rapport à la paroi de sa lumière correspondante 134 et 138 afin d'empêcher toute extrusion éventuelle des joints to- riques entre les bagues sphériques et les parois des lumières sous l'action des pressions très élevées du lubrifiant. Les bagues exté- rieures 159 et 160 servent principalement à retenir les joints to- riques et les rondelles de cuir en place à l'extrémité de la buselure. 



   La pression du lubrifiant presse les joints d'étanchéité contre les bagues intérieures. Les bagues extérieures présentent une aisance 

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 accrue par rapport aux parois des lumières pour permettre à la buselure d'osciller autour des bagues intérieures 156 et 157 pen- dant que les anneaux de siège se déplacent, Les aisances intérieu- re et extérieure peuvent être obtenues en éliminent une petite partie de la lèvre sphérique prévue à chaque bord des gorges 146 et 148 de manière à former une surface cylindrique étroite. Il i      est important que la largeur de la surface cylindrique sur les bagues intérieures soit maintenue au minimum pour empêcher toute tendance de la bague à se coincer lorsque la buselure oscille dans la lumière. 



   La buselure peut être conque pour   's'étendre   dans un   espa-   ce contenant une pression élevée et raccorder deux lumières ou passages à pression moins élevée. Les bagues extérieures d'une ; telle buselure doivent être   étroitement   ajustées dans les lumières ! ou passages et leurs bagues intérieures doivent être   diminuées   pour permettre,à la buselure   d'osciller..   



   Lorsque la buselure 140 est convenablement mise en pla entre les anneaux de' siège et le corps de,,la vanne dans les lumières 134 et 138, une ou plusieurs rondelles élastiques: du type   Belville   comprimées 162 sont fixées sur le dessus de cha- que buselure et assurent que la buselure soit Introduite à fond et ' 'retenue dans la lumière de l'anneau de siège tout en lui permettant d'ox- ciller dans tous les sens.

   Un clapet de retenue 164 est vissé dans   l'ex- :     trémité   extérieure taraudée de la lumière 138 du corps de la vanne et porte contre les rondelles élastiques 162 qu'elle maintient con- tre la buselure   140.   Les rondelles 162 rattrapent le jeu axial dans l'assemblage mais permettent à la buselure   140     d'osciller.   L'étan- chéité du montage de chaque clapet de retenue 164 dans le corps de vanne est assurée par une bague ,d'étanchéité en acier recuit 165 et la valve est pourvue d'un graisseur à vis travaillant par extrusion 
166 qui peut être rempli de lubrifiant par un raccord 168. La noix 24 tourne dans des sens prédéterminés de 90  entre ses 

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 positions limites complètement ouverte ou complètement fermée respectivement.

   Ces graisseurs avec leurs canaux associés 136 sont placés par rapportai sens de rotation de la noix de façon que le jeu de gorges 124 et 125 qui est exposé au fluide d'alimentation soit co pé de toute communication'avec les canaux   136,ce   qui permet d'éviter toute perte excessive de lubrifiant dans la conduite de fluide.Les canaux 136 sont raccordés au jeu de gorges 12'+, 125 qui n'est pas exposé au fluide de la conduite pendant l'ouverture et la fermetu- re de la vanne et,par conséquent, même dans une position entrouverte de lavanne,une pression d'écartementou de réaction substantielle peut être 'appliquée entre la noix et l'anneau de siège. Ce graisseur peut être du type décrit dans le brevet américain   n 2.776.026   accordé le   1er   janvier 1957.

   Lorsque le graisseur 166 est rempli de lubri- fiant, des injections ultérieures de lubrifiant sous pression peu- vent être obtenues en tournant la téte filetée 169 du graisseur au moyen d'une clef appropriée. I,a bille de retenue 167 n'est pas rap- pelée par un ressort parce que dans des installations utilisant du lubrifiant trèsvisqueux, on a l'habitude d'éliminer ces ressorts des élapets de retenue.Mais,si on le désire,on peut utiliser un clapet de retenue formé par une bille   sollicité?par   un ressort.

   La différen- ce entre les rayons de la lumière 134 ménage dans l'anneau de siège 80 et de la lumière 138 ménagée dans le corps de la vanne est au moins égale au jeu axial total qui est possible entre les anneaux de siège 78 et 80 et les évidements 82 et 84 dns lesquels ils sont logés,autrement la buselure'ne jouit plus de la liberté nécessaire dans la   lu@ère   138.

   Cette différence de diamètre peut être établie en diminuant matériellement le diamètre de la partie de la buselure comprise entre chacune de ses parties d'extrémité sphériques.   -lais,   conune la buselure   140   à paroi relativement épais- se doit résister à des pressions de lubrifiant élevéeset comme le fait d'utiliser une lumière 134 dans l'anneau de siège de plus pe- tit diamètre que la lumière 138 ménagée dans le corps de la vanne facilite l'assemblage, c'est la construction   représentée   qui est la plus intéressante. 

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   Valves de dérivation 
Les Fig. 1 et 2 montrent l'espace considérable exis- tant entre la surface périphérique intérieure du corps 22 de la vanne et la surface extérieure de la noix   24,   Cet espace permet au fluide de la conduite de passer dans la totalité de la cavité du corps et tout autour de la noix,entre les anneaux de siège. 



  La noix creuse   24   mentionnée plus haut avec les trous à noyaux120; permet à ce fluide de passer autour de la noix 24 et de   péné-   ; trer dans celle-ci de manière à entourer complètement la paroi cylindrique 108 délimitant la lumière de débit 106. Des moyens ser- vant à introduire du fluide sous pression provenant de la conduite à partir d'un passage d'écoulement quelconque situé en amont sont prévus dans chaque partie 26 et 28 'u corps de la vanne. Un seul de ces moyens agit habituellement pour permettre un écoulement du fluide à un moment dépendant du sens dans lequel le fluide circule dans la conduite. A cet effet, des valves de retenue de dérivation 170 et 171 sont prévues respectivement dans la partie radiale de la culasse 28 et dans la paroi d'extrémité 36 de la partie 26 du corps de la vanne (figure 1).

   Comme les deux valves sont identi- ques, seule la valve de la culasse sera décrite. Comme le montre à plus grande échelle la figure 5, un canal radial 172 va du pas- sage d'écoulement 66 de la culasse à l'extérieur de celle-ci et com-      porte deux contre-alésages taraudés successifs 174 et 175.pu niveau de la transition séparant les contre-alésages taraudés 174 et 175, un , canal axial 178 intersecte le canal 172 et s'ouvre à l'intérieur        ;de   la cavité du corps de la vanne dans l'évidement 84 de la culasse.; La pression de fluide de la conduite est ainsi directement intro-      duite derrière l'anneau de siège.

   Le bord extérieur chanfreiné 180 de l'anneau de siège 80 établit une communication de fluide entre le canal 178 et l'aisance annulaire séparant l'anneau 80 de la paroi circonférentielle 76 de l'évidement 84. Le fluide de la con- duite peut ainsi passer du passage d'écoulement 66 de la culasse par les canaux 172 et 178 dans la cavité 29 du corps de la vanne. 

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   Une valve de retenue spéciale 182 est vissée dans le contre-alésage   174   et est maintenue de façon étanche dans le fond de ce dernier, cette valve laissant passer du fluide uniquement . dans un sens allant du passage d'écoulement 66 dans la cavité du corps de la vanne. La valve de retenue 182 comporte une partie diminuée à son extrémité inférieure coopérant avec une bague d'étan- chéité 184 comprimée entre le corps de la valve de retenue et un contre-alésage 186 formant un siège pour cette bague situé près de l'extrémité inférieure du canal 172. 



   Une valve à pointeau à haute pression 188 est vissée dans le contre-alésage   tarauué   175 au-dessus de la valve de retenue 182 et comporte un corps cylindrique 190 présentent une partie d'extré- mité cylindrique de petit diamètre 192 pourvue d'une gorge annu- laire extérieure 193 contenant un triple joint d'étanchéité à hau- te pression 194. Le joint d'étanchéité 194 comprend un anneau to- rique en caoutchouc élastique 195 portant de chaque côté sur des ron-   delles   de cuir 196. Une partie intermédiaire du corps 190 de la valve à pointeau, de plus grand diamètre que l'extrémité 192, est filetée et se visse dans le contre-alésage supérieur taraudé 175. et maintient la valve à pointeau 188 dans le canal 172. 



   L'extrémité supérieure du corps 190 de la valve à pointeau est élargie et est pourvue d'un épaulement 198 pressé de façon étanche con- tre une bague d'étanchéité en acier 199 logée dans un évidement annulaire 200 prévu à l'extrémité extérieure du canal 172. Un pas- sage axial 202 est foré dans le corps 192 de la valve à pointeau et se termine dans la paroi d'extrémité inférieure 204. Une ouver- ture taraudée 206 part du passage foré 202 et traverse la paroi d'extrémité   204   et reçoit un siège de pointeau 208. Entre la partie d'extrémité .cylindrique 192 et la partie intermédiaire filetée 
197, des lumières radiales 210 sont ,forées dans la paroi du corps de la valve et intersectent le passage 202.

   Lorsque la valve   à   pointeau estvisséedans le contre-alésage taraudé   175   et est serrée de façon étanche contre la bague 199, les lumières radiales 210 

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 sont placées près du contre-alésage de grand diamètre 175 et sont tournées vers le canal 178 qui s'ouvre dans la cavité du corps de la' vanne.

   La partie du passage 202 foré dans le corps de la valve à pointeau,située au-dessus des lumières radiales 210 est tarau- dée pour recevoir une section filetée 212 du pointeau   214.   Immé- diatement au-dessus de la section filetée 212, le pointeau 214, comporte une partie médiane à gorge de plus grand diamètre 216 logée dans un contre-alésage 220 du passage 202 et, lorsque le pointeau est déplacé vers ses positions ouverte et fermée,

   sa partie médiane 216 avec   l'élément   d'étanchéité 218 se déplace axialement dans le contre-alésage 220 et le triple joint d'étan- chéité procure un dispositif d'étanchéité à haute pression effica- ce axialement   mobile.   L'extrémité supérieure 222 du pointeau   214..   présente une tête pouvant être attaquée avec des clefs   classi,-'-   ques de sorte que le pointeau peut être déplacé entre ses posi- tions ouverte et fermée. L'extrémité supérieure du corps 190 de la valve à pointeau est pourvue d'un contre-alésage de grand diamètre 
224   re@@vant   un chapeau fileté 226 enfermant la valve à pointeau      
188. 



   Les valves de retenue de dérivation 170 et 171 prévues aux deux extrémités du passage d'écoulement de   la   vanne ser-   . vent   à introduire la pression régnant en amont dans la conduite dans la cavité du corps de la vanne entourant la noix de la vanne indépendamment du sens dans lequel le fluide circule dans la conduite. Ce système égalise la pression autour de l'anneau de siège amont et l'em- pêche d'être pressé par des différences de pression élevées centre la surface de siège sphérique, diminuant ainsi la friction à laquelle la noix est soumise lorsqu'elle est actionnée.

   Sans cette dériva- tion, si l'anneau de siège amont est étroitement pressé contre la noix et que la cavité entourant cette noix est à une pression in- férieure à la pression régnant dans la conduite, la pression éle- vée régnant en amont qui agit contre le joint torique 90 entre   le !   corps de la vanne et l'anneau de siège amont presse cet anneau da 

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 siège trop fortement contre la surface-de siège sphérique de la noix. En équilibrant les pressions et en diminuant l'action de l'anneau de siège amont, on réduit notablement le couple   n6cessaire   pouractionner la vanne. 



   Les valves à pointeau 188 servent à couper sélectivement   Inapplication   de la pression régnant dans la conduite à l'arrière de l'anneau de siège amont et procurent un moyen permettant d'obte- : nir un joint étanche au gaz dans le cas où la valve de retenue aval ne se referme pas. Les deux valves à pointeau sont normale- ment ouvertes mais la valve à pointeau aval peut être fermée si une fuite se produit dans la valve de retenue correspondante lors- que la vanne 20 est dans sa position fermée. La valve de dériva- tion amont doit être ouverte pour diminuer le couple requis pour faire tourner la noix   24.   



   On a déterminé expérimentalement que la pression qui règne dans la conduite pénètre dans la cavité du corps de la van- ne, que la vanne soit ouverte ou non.   biais   la valve à pointeau 214 sert de dispositif de   sécurité's'opposant à   une fermeture   accidentel-   le des aisances qui empêcherait une telle mise sous pression de la cavité 29 et assure une introduction positive de la pression de fluide régnant dans la conduite dans cette cavité. 



   Comme le montrent les Fig. 1 et 3, chaque anneau de siège 78 et 80 est pourvu de deux lumières radiales 134 servant à intro- duire du lubrifiant dans les gorges de distribution 124 et 125 et chaque anneau de sièg coopère d'une manière analogue avec deux buselures à   lubrifian   140 et avec leurs valves de retenue 164 et leurs graisseurs 166 associés. Quoique qu'un dispositif de lubrifi- cation pour chaque anneau de siège 80 puisse suffire, deux ou plu- sieurs dispositifs sont de préférence placés aux extrémités oppo- s6es des gorges ménagées dans l'anneau pour assurer une répartition rapide et sûre du lubrifiant plastique dans toute l'étendue de ces gorges.

   Lorsqu'on utilise un ou deux dispositifs de lubrification, le lubrifiant est introduit dans les gorges 124 et 125 de l'anneau 

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 sur les côtés qui sont toujours en contact avec la surface de la noix sphérique lorsque cette noix est déplacée entre ses posi- tions ouverte et fermée,'de sorte que, comme expliqué plus haut, un trajet de circulation de lubrifiant partant du dispositif de lubrication ne s'ouvre jamais directement dans la lumière 106. 



   Arbre d'actionnement 
Sur les Fig. 1 et 2 et plus particulièrement sur la 
Fig. 8,l'arbre d'actionnement 48 peut être séparé de la noix   124   et . repose normalement par gravité dans la rainure transversale 114 ménagée à l'extrémité supérieure de la noix si la cavité du   côrps   de la vanne n'est pas soumise à la pression régnant en amont dans la conduite.Le sabot 116   de Marbre   48 est allongé et s'étend en substance sur toute la longteur de la rainure 114 de la noix avec 'l'aisance mentionnée plus haut qui permet à la noix 24 de se dépla- cer légèrement axialement et radialement par rapport à l'arbre et au corps 22 de la vanne.L'arbre 48 s'étend dans l'alésage 46 du bossage du corps de la vanne et traverse une ouverture250 ména- gée au 'milieu d'un adaptateur 252 boulonné à la face 

  supérieure, du bossage 44 par des vis 253.L'arbre 48 est spécifiquement conçu de mainère à être empêché axialement de se déplacer vers l'extérieur sous l'action des différences de pression élevées résultant de l'admission de la pression de fluide régnant dans la conduite   dans ,1   la cavité du corps de la vanne. Pour contrecarrer cette force qui s'exerce vers l'extérieur, l'extrémité supérieure 254   de l'arbre   est diminuéeet présente un épaulement annulaire 256 logé dans le   bos- j   sage 44. L'alésage 46 du bossage comprend trois contre-alésages successifs   258,   260 et 262.

   Un anneau d'étanchéité en V compressi- ble à haute.pression 264 est reçu entre les parois du contre-alé- sage 258 et l'arbre 48 et est maintenu en place par un anneau de   presse-étoupe  266 logé dans le contre-alésage médian 260 et . maintenu dans ce lernier par de;; vis 268. Immédiatement au-dessus de l'anneau de presse-étoupe 266, une rondelle de butée. , 
270 est étroitement ajustée sur la partie supérieure diminuée 
254 de l'arbre   48   et   vient   contre l'épaulement annulaire 256. 

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  L'adaptateur 252 comporté une lèvre annulaire suspendue 272 et est ainsi maintenu   axialeent   contre des rondelles de butée 270. 



  On comprendra donc que toute la poussée qui s'exerce radialement vers l'extérieur sur l'arbre d'actionnement   48   est absorbée par la rondelle de butée 270, le roulement de butée 276 et la plaque adaptatrice 252 pour maintenir en fait l'arbre 48 axialement en place. 



   Des graisseurs à clapet de retenue 278 et 279 sont pré-      vus pour introduire respectivement du lubrifiant d'étanchéité sous pression au milieu du joint d'étanchéité en V 264 par un      canal 280 et pour lubrifier l'arbre  48   de la vannepar un canal radial 282 s'ouvrant dans une gorge annulaire   284   ménagée dans la partie inférieure de l'arbre.Du côté opposé au graisseur 279,un ca- nal radial partant de la gorge   284   est pourvud'unbouchon 285 servant à éva      cuer par la gorge 284 et le   @@nal   radial associé le fluide qui s'est échappé entre l'épaulement 47 et la bague 49 pendant le rem- placement du bourrage 264 de l'arbre de la vanne. 



   Le joint d'étanchéité annulaire 264 comprend un anneau en bronze 265 avec des anneaux de bourrage compressibles 267 et 269 situés au-dessus et en dessous qui sont comprimés lorsque   l'anneau   de presse-étoupe 266 est serré en place. Du lubrifiant sous pression est introduit par le canal 280 pour remplir les gorges annulaires intérieure et extérieure de l'anneau 265 et ainsi établir un joint étanche au fluide autour de l'arbre en ce point. Lorsque le lubrifiant sous pression est refoulé dans la gor- ge   284,   il se répand dans   l'alésage   46 pour augmenter l'efficacité du joint d'étanchéité.

   Il est à remarquer que le bas de l'alésage 46 est élargi sur une courte distance pour former un épaulement 47 dans lequel est engagée la bague élargie 49 prévue sur l'arbre 4$ pour limiter le déplacement de l'arbre vers le haut. Lorsque les parties sont assemblées comme sur' la Fig. 8, la bague49 est espacée de l'épaulement 47 alors que,lorsque les parties prévues à l'extrémi- té supérieure du bossage 44 sont enlevées, par   exple   pour rem- 

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 placer le bourrage, un contact de la bague   49   avec l'épaulement 47 limite le déplacement de l'arbre 48 vers le haut et maintient, avec le joint d'étanchéité dans la gorge 84, l'arbre de la vanne étanche au fluide en empêchant le fluide sous pression de la con- duite de s'échapper à l'extérieur. 



   Les dispositifs de lubrification précités pour l'arbre non fileté 48 répandent du lubrifiant sur la surface de l'arbre pour la protéger contre la corrosion et faciliter sa rotation. 
 EMI30.1 
 Dispositif d'actionneiaent. 



   Le dispositif d'actionnement de la vanne représentée sur les Fig. 1, 2,9 et 10 comprend un carter médian pourvu d'une paroi de fond ajourée 292 et d'un couvercle ajouré 294 coopérant pour tourillonner un pignon   d'actionnement   296 axialement maintenu en place. Le c a r t e r 290 est   fixé .   à une plaque adaptatrice 252 par des boulons 298 de sorte que l'extrémité supérieure 254 de l'arbre 48 de la vanne s'étend co- axialement à travers le pignon 296 et est rendu solidaire de ce dernier par une clavette   300.' Un   indicateur de position 302 pour la vanne est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre 48 et coopère avec le couvercle 294 pour former un cache-poussière autour de son ouverture centrale. 



   Des tubes allongés 304 comprenant des cylindres 306 à chaque extrémité sont placés de part et d'autre du pignon 296 et rigidement fixés au carter '290 du dispositif d'actionnement. 



  Les extrémités de chaque cylindre 306 sont fermées par des obturateurs 308 fixés aux brides d'extrémité 310 des cylindres par des goujons 312 et des écrous   314.     Un   piston à simple effet 316 est logé dans chaque cylindre 306 et comporte une crémaillère' 318 reliant rigidement les deux pistons alignés 316 de chaque jeu. 



  On obtient ainsi un jeu de pistons à crémaillère à simple effet placés diamétralement de part et d'autre d'un pignon 296 avec pour résultat qu'un couple de torsion équilibré s'exerce entre les deux crémaillères 318 et le pignon et qu'une poussée latérale 

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 équilibrée entre les crémaillères et les pignons est exercée sur l'arbre de la vanne, éliminant ainsi toutes les contraintes de flexion auxquellesl'arbre est soumis et qui augmentent la résistance de friction et le couple d'actionnement nécessaire. 



   Un guide de crémaillère réglable 320 est placé der- rière chaque crémaillère 318, en substance suivant un rayon part'ant de l'axe de l'arbre de la vanne et du pignon 296 et passant par les dents engrenéesdu pignon et de la crémaillère. La présente in- vention est très avantageuse en ce qu'elle diminue notablement la résistance de friction entre le guide et la face arrière de la crémaillère. Sur les Fig. 9 et 10, les éléments de guidage 
320 sont placés entre des ouvertures alignées 322et  324 ménagées   dans les parois inférieure et supérieure 326 et 328 de tubulures 329 fixées au cylindre 304. Les éléments de guidage sont des galets 
330 montés sur des roulements à rouleaux 332 à chaque extrémité, sur une partie excentrique 334 d'un axe de réglage 336.

   L'extré- mité inférieure 338 de l'axe 336 est cylindrique, excentrique par rapport à la partie 334 et tourillonne dans l'ouverture inférieu- re 322. L'extrémité cylindrique supérieure 340 est coaxiale à l'ex- trémité inférieure 338 et tourillonne dans Couverture   324   de la paroi supérieure 328. Une gorge annulaire 342 entoure l'extrémité supérieure 340 et, en coopération avec une vis de blocage 344, elle forme un moyen servant à bloquer axialement et angulairement l'axe de réglage 336. L'extrémité supérieure de l'axe 336 est pourvue d'évidement: espacés 342 grâce auxquels on peut le faire tourner au   mo@@n   d'une clef spéciale. Un chapeau 344 est vissé dans l'extrémité supérieure ouverte de l'ouverture   324   pour empêcher toute rentrée de poussière et de corps étrangers. 



     En   faisant tourner l'axe 336, on déplace, grâce à la partie excentrique   334,   l'axe du galet de guidage 330 qui se rapproche ou s'écarte de l'axe du 'pignon et on peut ainsi effec- tuer un réglage entre le galet 330 et la face arrière de la cré- maillère 318 afin d'absorber convenablement la poussée transver- 

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 saie résultant de l'engrènement des dents de la crémaillère et des dents du pignon pendant un mouvement de'va-et-vient mécanique. 



   En utilisant la galet excentrique de l'invention au lieu des blocs de guidage à face plane connus jusqu'à présent, on obtient un contact de guidage linéaire au lieu d'un contact de guidage su- perficiel ce qui diminue notablement la résistance de friction qui peut être très importante dans des installations comprenant de grosses vannes. Le galet 330 peut être lubrifié au moyen d'un graisseur   346   et de canaux Intérieurs 348 ménagés dans l'axe de 'réglage 336. 



   Variante du système de dérivation pour la dilatation thermique du fluide dans la cavité du corps de la vanne. 



   Chaque fois qu'on utilise la vanne décrite plus haut avec certains types de fluides tels que des fluides très volatils,les dis- positifs de dérivation comprenant la valvede retenue 170 et la valveà pointeau 171 situées entre les passages amont et aval et la cavité 29 du corps de la vanne qui se ferment aussitôt que la pression dans la ca- vité est égale ou supérieure à la pression régnant dans ces pas- sages, peuvent permettre une augmentation de pression considé- rable dans la cavité du corps due à une dilatation thermique. 



   Pour diminuer les pressions dues à une dilatation thermique de ces fluides très volatils, on peut utiliser le dispositif de dérivation 358 représenté sur les Fig. 11 et 12 au lieu de celui de la Fig. 5. Une telle variante permet également à la pression dans la cavité 29 du corps de s'égaliser avec celle qui règne en amont dans la conduite,et empêche toute augmentation de pression indésirable dans le corps de la vanne. 



   Un de ces dispositifs de dérivation 358 est prévu pour chaque passage   40   et 66 du corps de la vanne. 



   Comme décrit plus haut, la noix 24 et les deux an- neaux de siège 78 et 80 présentent une faible aisance longitudi- nale qui leur permet de se déplacer axialement dans le corps de la vanne. Lorsque la noix est dans sa position   fermée,à   90  de celle de la Fig. 1, elle est pressée contre Panneau de siège 

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 aval par la force de la pression déséquilibrée et l'aisance lon- gitudinale totale entre la noix et les anneaux de siège se trouve entre la face de siège amont 86 de l'anneau amont 80 qui suit la noix sous la pression du fluide et la paroi d'extrémité de   l'évi-   dement 84 .

   Sur la Fig. 11, la partie de l'espace annulaire qui existe entre la face d'extrémité de l'anneau de siège et la paroi du corps de la vanne est reliée à l'étranglement du passage de fluide amont 66 par un canal axial foré 360 qui s'ouvre dans le siège évidé   84   et par un canal d'intersection en substance ra- . dial 362 qui s'ouvre dans l'étranglement. Le canal axial 360 s'ouvre dans l'évidement   84   près de la surface d'une des plages 
98 de l'anneau de siège. Le'canal en substance radial 362 est contre-alésé en 364 et l'extrémité supérieure du contre-alésage est taraudée. L'épaulement 366, à l'intersection du contre-alésage 
364 et du canal 362, est conique pour former un siège de valve. 



   Une valve d'arrêt 367 est visséedans le contre-alésage taraudé 
364 et comporte une extrémité inférieure conique 368 destinée'à coopérer avec le siège de valve 366 pour ouvrir et fermer le canal de dérivation. La partie cylindrique de la valve 367 placée au-dessus du canal transversal 360 comporte une gorge annulaire 
370 recevart un triple joint d'étanchéité 372 semblable au joint d'étanchéité 194 prévu sur la valve à pointeau de la première . forme d'exécution. La tête de la valve mobile 367 est pourvue d'un creux 374 destiné à recevoir un outil approprié servant à faire tourner la valve en vue de l'ouvrir ou de la fermer. Im- médiatement au-dessus de la tête de la valve 367, le canal 362 comporte un nouveau contre-alésage 376 taraudé pour recevoir un bouchon 378. 



   Cette variante constitue une simple'valve d'arrêt placée de préférence aux deux passages de dérivation du corps de la vanne et, si on le désire, la vanne aval peut être fermée lors- que la circulation dans la vanne s'effectue toujours dans le même sens. Lorsque la vanne 358 est ouverte, du fluide peut circuler 

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 entre le corps de la vanne et le passage amont sans rencontrer d'obstacle, égalisant ainsi les pressions régnant dans la cavité du corps et dans le passage amont . Même, si la valve aval reste ouverte, chaque fois que l'anneau de siège est pressé contre le corps, comme le montre la Fig.12,la plage 
98 de l'anneau de siège porte étroitement contre l'entrée du canal 360 et l'obture et empêche le fluide de passer de la ca- vité du corps maintenu sous pression dans le canal aval. 



   Une petite buselure en acier inoxydable 380 peut être insérée dans   l'embouchure   du canal 360 ménagé dans la cavité du corps de la vanne, pour diminuer la section du canal de raccor- dement foré et pour réduire au minimum toutes les fuites éventuel- les. Lors de l'assemblage initial, la buselure 380 peut être in- sérée de manière à dépasser légèrement de la face intérieure de   l'évidement   du corps. Par conséquent, lorsque la pression est appliquée pour la première   fais   à la vanne, et que l'anneau de siège aval est pressé contre le corps, la plage 98 de l'anneau de siège énonce la petite buselure 380 dans le canal 360 dans une mesure correspondant au déplacement de l'anneau de siège après son entrée en contact avec la buselure.

   Ce montage assure que la face d'extrémité de la buselure 80 affleure la plage 98 de l'anneau de siège, améliorant ainsi le contact et l'étanchéité entre les sur- faces de contact. Cette installation tient compte également des irrégularités superficielles entre l'extrémité de la buselure et la plage de l'anneau de siège. 



   One variante auxiliaire de la valve de dérivation de la Fig. 11, visant à établir un joint étanche en- tre l'anneaude siège aval et l'embouchure du canal 360 est repré-      sentée sur la Fig. 13. Dans cette forme d'exécution, un évidement annulaire 384 est ménagé à l'embouchure du canal 360 et de petites rainures obliques 385 sont ménagées dans le bord annulaire là où le canal 360 intersecte l'évidement   384.   Dans l'évidement   384,   un   di s q u e   d'étanchéité élastique annulaire en forme de cuvette 

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 386 est placé avec sa face convexe tournée   vers l'évidement.   



  Par conséquent, du côtéamont de la noix sphérique, où une ai- sance existe entre la face active de l'anneau de siège 80 et la face d'extrémité de l'évidement 84 du corps, le disque   d'étan-   chéité 386 dispose de suffisamment de place pour conserver sa forme en cuvette et permet au fluide de passer dans les deux sens dans le canal 360, les petites rainures obliques 385 et l'évidement 384 pour pénétrer dans la cavité du corps de la vanne, assurant ainsi une égalisation des pressions régnant dans la cavité du corps et dans le passage de fluide amont. 



   Un montage semblable prévu sur la face aval des anneaux de siège en raison de la relation d'étanchéité entre l'anneau de siège aval 80 et   l'évidement     84   du corps, déforme le disque en forme de cuvette 386 dans son évidement 384 pour assurer l'étanchéité au.fluide passant par le canal aval 360 en prove- nance de la cavité du corps de la vanne. Le disque en forme de cuvette 386 peut être fait en n'importe quelle   Entière   appro- priée suivant le type de lumière de débit ménagée dans la noix sphérique 20. 



   La description qui précède illustre une nouvelle vanne du type à noix sphérique combinée avec un dispositif d'actionne- ment réversible s'utilisant dans des conduites de fluide à haute pression de grand diamètre et susceptible de permettre au fluide de circuler dans les deux sens, la noix étant   d'une   construction creuse spéciale ce qui diminue son diamètre et son poids et par conséquent le couple actionnement nécessaire. Due autre consi- dération importante résultant de la construction creuse spéciale de la noix réside dans une diminution des matériaux nécessaires et ainsi des frais de production. 



   Les anneaux de siège de type nouveau flottant radiale- ment et axialement et soutenus par des joints élastiques procurent un montage dans lequel les aisances permettent aux anneaux de siège de se déplacer axialement et angulairement. La fabrication 

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 n'est pas critique dans des tolérances serrées et peut être réa- lisée par des opérations peu coûteuses plutôt que par des opéra- tions d'usinage précises et très coûteuses. Les doubles gorges à lubrifiant ménagées dans les surfaces de siège procurent des forces de réaction supérieures à celles d'une seule gorge équivalente.

   En fonctionnement, lorsque la noix   24   est orien- tée dans sa position fermée, la pression amont dans la conduite presse la noix contre le siège aval et comprime le joint d'appui 
60 entre le siège et le corps de la vanne et la pression régnant dans la conduite s'infiltre derrière l'anneau de siège amont et le presse contre la noix. Le flottement axial et radial des an- neaux de siège assure un contact d'assise parfait des surfaces des anneaux et de la noix.

   Lorsque la pression du lubrifiant dans les gorges des anneaux de siège est accrue, par exemple pour écarter les surfaces de contact, les joints toriques cèdent élasti- quement pour permettre le déplacement relatif voulu entre l'anneau -de siège et le corps jusqu'à ce que les anneaux de siège soient en contact ferme avec le corps et lorsque la pression du lubri- fiant augmente à nouveau, le corps lui-même résiste à tout nouveau déplacement entre les anneaux de siège et lui-même en se déformant, principalement axialement en raison de sa forme, sous cette pres- sion.

   Normalement lorsque la vanne est ouverte, les joints tori- ques comprimés des deux côtés tendent à centrer la noix et à maintenir les anneaux de siège étroitement contre la noix et em- pêchent toute lixiviation du lubrifiant dans les gorges, une ai-   sance   d'environ 0,010 pouce ( 0,25 mm) entre la surface arrière de chaque anneau de siège et la face radiale adjacente du corps de la vanne étant rattrapée comme décrit plus haut avant que la matière du corps commence à s'étirer. Ces aisances permettent une lubrification des surfaces da siège lorsque la noix est orientée dans sa position ouverte et, lorsque les aisances sont rattrapées, le corps résiste lui-même élastiquement à des pressions accrues du 

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 lubrifiant.

   D'autres perfectionnements importants de l'invention résident dans la buselure conductrice de lubrifiant à haute pression susceptible d'osciller dans tous les sens et prévue pour introduire du lubrifiant de l'extérieur du corps de la vanne dans chaque anneau de siège flottant. L'utilisation des galets de guidage excentriques pour les crémaillères d'actionnement aide également à diminuer la résistance de friction que le mécanisme d'actionnement doit surmonter. 



   On comprendra que, pour certaines particularités de l'invention; les gorges à lubrifiant des anneaux de siège ne sont pas limitées aux deux gorges décrites mais leur nombre peut varier pour une installation déterminée. be plus, pour certaines particularités de   l'invention,l'arbre   d'actionnement ne doit pas être du type lisse décrit dans les dessins mais peut être un arbre d'actionnement quelconque permettant un déplacement axial et radial flottant relatif. 



   Bien enter.du, l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits auxquels 'des changements et des modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. 



   REVENDICATIONS. 
 EMI37.1 
 



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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1.- Vanne du type à noix sphérique pour une conduite de fluide à haute pression, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps comportant une cavité, une noix sphérique rotative per- cée d'une lumière et montée entièrement sur des anneaux de siège placés de chaque côté de la noix dans la cavité du corps de la vanne, les anneaux de siège étant montés de manière à pouvoir se ;déplacer axialement et radialement sur une distance limitée, la noix et les anneaux de siège comportant des surfaces de siège sphériques coopérantes, un dispositif pour introduire et établir une couche de lubrifiant plastique fluide et d'agent d'étanchéité entre les surfaces, et un dispositif pour introduire la pression <Desc/Clms Page number 38> de fluide de la conduite dans la cavité autour de la noix entre les anneaux de siège..

2. - Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce.que le dernier dispositif comprend un canal raccordant au moins le coté amont de la conduite en substance directement à la cavité, et une valve d'arrêt dans le canal.

3.- Vanne du type à noix sphérique caractérisée en ce qu'elle comprend un corps creux comportant un passage qui le traverse de part en part, une noix rotative percée d'une lumière, montée dans le corps pour que sa lumière vienne en ligne avec le passage ou pour obturer ceiui-ci,des anneaux de siège dans le corps entourant lé passage 'et en contact avec des côtés opposés de la noix sur des surfaces de siège sphériques, les anneaux de siège étant montés dans le corps pour se déplacer @adialement et axialement sur une distance limitée par rapport au passage, des anneaux toriques élastiques entourant le passage et norma- lement comprimés entre le corps et les anneaux et assurant un centrage automatique des anneaux et de la noix dans la vanne,

chaque joint torique étant placé dans une gorge annulaire ménagée dans une surface radiale des anneaux de siège qui viennent contre les surfaces opposées prévues sur le corps, et des plages prévues sur les anneaux de siège placées de part et d'autre de là gorge . annulaire.

4.-, Vanne du type à noix sphérique, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de vanne creux pourvu de passages de fluide opposés, une noix percée d'une lumière, des anneaux de siège flottant axialement et'radialement et entourant les pas- sages de fluide, ces anneaux procurant des sièges sphériques pour la noix, et un dispositif pour introduire du lubrifiant de l'ex- térieur du corps de la vanne dans les anneaux de siège comprenant des lumières correspondantes dans le corps de la vanne et dans les anneaux de siège et un guide de lubrifiant monté de manière à pouvoir osciller dans tous les sens à ses extrémités opposées <Desc/Clms Page number 39> dans chaque lumière ménagée dans le corps et dans les anneaux de siège.

5.- Vanne du type à noix sphérique, caractérisée en ce.qu'elle comporte un corps de vanne creux présentant des pas- sages de fluide dirigés en sens inverses et une noix sphérique percée d'une lumière et portant sur des anneaux de siège flottant axialement et radialement,placés près de chaque passage de fluide, un dispositif étant prévu pour introduire du lubrifiant de l'ex- térieur du corps de la vanne vers les surfaces de siège entre la noix et les anneaux et comprenant des lumières en substance alignées dans le corps de la vanne et dans les anneaux de siège et 'un guide tubulaire relativement rigide monté de manière à pouvoir osciller dans tous les sens à ses deux extrémités dans les lumières -énagéesdans le corps et dans les anneaux de siège.

6.- Vanne suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque extrémité du guide comprend des bagues annulaires présentant une aisance moindre dans les lumières associées que la partie intermédiaire du guide située entre ces bagues, et des joints étanches au fluide à haute pression entre les bagues et les parois des lumières.

7.- Vanne du type à noix sphérique, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de vanne creux, des passages pour le fluide ménagés dans le corps de vanne, des anneaux de siège montés dans . corps autour des passages d'écoulement, une noix sphérique @reuse à paroi mince comportant une lumière qui la traverse de part en part en substance de même dimension que les passages d'écoulement, la noix étant montée de manière à pouvoir tourner sur les anneaux de siège pour raccorder les passages d'écoulement l'un à l'autre ou pour les couper,

et un dispositif de dérivation entre chaque passage d'écoulement et l'intérieur du corps de la vanne entourant la noix sphérique en- tre les anneaux de siège pour maintenir l'intérieur du corps et <Desc/Clms Page number 40> les parties ouvertes communicantes de la noix au moins à la pression du fluide régnant en amont dans la conduite.

8.- Vanne du'type à noix sphérique suivant la re- vendication 17, caractérisée en ce que le dispositif de dériva- tion comprend une valve d'arrêt pour chaque passage d'écoulement placée de façon à permettre une communication de fluide entre l'intérieur du corps de la vanne et le passage d'écoulement amont et à empêcher toute communication de fluide entre l'in- térieur du corps et le passage d'écoulement aval.

9. - Vanne du type à noix sphérique suivant la reven- dication 8, caractérisée en ce qu'une valve de réglage est pré- vue dans chaque dispositif'de dérivation et peut être positive- ment actionnée dans ses positions ouverte et fermée.

10.- Vanne du type à noix sphérique, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de vanne, des anneaux de siège montés de manière à pouvoir se déplacer radialement et axialement sur une distance limitée dans le corps, une noix sphérique à paroi mince percée d'une lumière et'montée de manière à pouvoir tourner sur les anneaux de siège et comportant des ouvertures latérales, des moyens comprenant une lumière dans chaque anneau pour établir et maintenir une couche de matière d'étanchéité et de lubrifica- tion plastique entre les surfaces de siège de la noix et des anneaux, des moyens sur le corps de la vanne pour y raccorder les parties amont et aval d'une conduite et des moyens dans le ,.

corps de la vanne procurant des dérivations entre chaque raccorde- ment de la conduite à l'intérieur du corps autour de la noix sphé- rique, les dispositifs de dérivation pénétrant dans le corps près des anneaux de siège associés de sorte qu'une communication par l'intermédiaire de ces dispositifs est régie par les positions des anneaux de siège pour permettre au fluide sous pression de pénétrer à l'intérieur du corps et à l'intérieur de la noix en provenance de la partie amont de la conduite et pour empêcher tout passage de fluide sous pression de l'intérieur du corps dans <Desc/Clms Page number 41> la partie aval de la conduite.

11.- Vanne du type à noix sphérique pour une conduite de fluide à haute pression, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps comportant des passages de fluide opposés, une noix percée d'une lumière susceptible de tourner entre des positions dans lesquelles'elle raccorde ou ferme ces passages, des anneaux de siège entourant les passages ménagés dans le corps et sur lesquels la noix est entièrement supportée, les anneaux de siège étant montés pour se déplacer axialement et radialement sur une distance limitée, et des anneaux d'étanchéité élastiques axialement comprimés entre le dos de chaque anneau desiège etle corps de la vanne, les anneaux de' siège et la noix comportant des surfa- ces de siège sphériques coopérantes, des gorges de distribution pour une matière d'étanchéité palstique ménagées dans les surfaces,

et un dispositif pour introduire une matière plastique d'étanchéité sous pression dans les gorges et pour établir une couche de la matière plastique d'étanchéité entre les surfaces.

12. - Vanne du typé à noix sphérique caractérisée en ce qu'elle comprend un corps creux comportant des parois d'ex- trémité percées de passages de fluide qui les traversent de part en part, des anneaux de siège flottant axialement et radialement .prévus dans le corps près de chaque passage de fluide, des anneaux d'étannchéité sollicitant élastiquement les anneaux de siège dans un sens s'écartant d'un contact axial avec les parois d'extré- mité, une noix sphérique maintenue en contact flottant entre les paroisd'extrémité du corps par un contact de siège sphérique avec les anneaux de siège et comportant une lumière qui la traverse de part en part et qui peut être orientée pour permettre au fluide- de passer entre les passages ou pour couper l'écoulement du fluide entre ces passages,

un dispositif d'actionnement pour la noix qui s'étend dans le corps en substance perpendiculairement aux passages d'écoulement alignés, des moyens reliant la partie intérieure du dispositif d'actionnement de la noix à la noix sphérique de manière <Desc/Clms Page number 42> à permettre à la noix de se déplacer sur une distance limitée par rapport au dispositif d'actionnement.

13.- Vanne du type à noix sphérique caractérisée en ce qu'elle comprend un corps creux comportant des parois d'ex- trémité pourvues de passages de fluide qui lestraversent de part en part, des anneaux de siège flottant axialement et radialement prévus dans le corps près de chaque passage de fluide, des anneaux d'étanchéité sollicitant élastiquement les anneaux de siège dans un sens s'écartant d'un contact axial avec les parois d'extrémité, une noix sphérique maintenue en contact flottant entre les parois d'extrémité du corps par un contact de siège sphérique avec lesan- neaux de .-lège et comportant une lumière quila traverse departen partet ;

qui peut être orienta pour permettre au fluide de spéculer entre les passages du corps ou pour couper l'écoulement du fluide entre ces passages,un arbre de vanne non fileté qui traverse en substance le corps perpendiculairement auxpassages d'écoulement alignés,des moyens qui relient l'extrémité intérieure de l'arbre de la vanne à la noir d'une manière permettant un déplacement latéral limité de la noix par rapport à l'arbre, et une rondelle de butée placée dans le corps de la vanne et coopérant avec l'arbre pour l'empêcher de se déplacer radialement vers l'extérieur.

14.- Vanne du type à noix sphérique, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps comportant un passage qui le traverse de part en part, dès anneaux de siège espacés qui entourent le passage dans le corps et qui sont montés pour flotter axialement et radialement sur une distance limitée par rapport à l'axe du passage, une noix percée d'une lumière dans le corps supportée de manière à pouvoir tourner en substance entièrement sur les anneaux de siège et pouvant se déplacer entre les positions dans lesquelles elle coupe l'écoulement du fluide dans le passage ' ,ou permet cet écoulement, la noix et les anneaux de siège com- portant des surfaces de siège de forme sphérique en contact,

le corps et chaque anneau de siège comportant des sections de paroi planes axiales adjacentes formant les côtés d'une chambre annulaire <Desc/Clms Page number 43> qui entoure le passage entre chaque anneau de siège et le corps de la vanne, et un joint d'étanchéité torique élastique axiale- ment'comprimé dans chaque chambre en contact de glissement avec au .moins une des sections de paroi.

15. - Vanne du type à noix sphérique lubrifiée, carac- térisée en ce qu'elle comporte un corps de vanne traversé par un passage de fluide, le passage comportant des ouvertures axialement en ligne qui s'ouvrent à l'intérieur du corps et des évidements annulaires coaxiaux semblables dans le corps en- tourant chaque ouverture, des anneaux de siège rigides montés dans les évidements, les anneaux de siège comportant des sur- faces de support de la noix de forme sphérique tournées l'une vers l'autre dans le corps de la vanne et des faces arrière planes susceptibles de venir en co' act avec des faces planes ' semblables dans les évidements, les faces planes étant perpen- diculaires à l'axe du passage, et des moyens formant une gorge annulaire dans une des faces planes, un anneau d'étanchéité plastiquement déformable dans la gorge comprimé axialement,

une noix sphérique percée d'une lumière dans le corps supportée en substance entièrement par les anneaux de siège, un dispositif pour introduire du lubrifiant dans l'espace sépa- rant les surfaces sphériques, les évidements comportant des sur- faces en substance cylindriques qui entourent les anneaux de siège et les anneau) de siège présentant des dimensions périphé- riques extérieures ffisantes pour pouvoir flotter radialement sur une distance liftée mais définie dans les évidements, et un arbre pour faire tourner la noix s'étendant à l'extérieur par une ouverture ménagée dans le corps.

16.- Vanne caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison un corps de vanne percé d'un passage, une noix logée dans le corps, cette noix étant percée d'une lumière et étant mobile entre des positions ouverte et fermée dans lesquelles la lumière coïncide avec le passage ou est décalée de ce dernier <Desc/Clms Page number 44> et des moyens d'étanchéité intercalés entra le corps et la noix, ces moyens d'étanchéité comprenant un anneau d'étan- chéité coaxial au passage du corps, l'anneau et le corps façonnés de manière à former entre eux-mêmes une chambre annu- laire de section en substance rectangulaire délimitée par une faoe intérieure, une face extérieure et deux faces latérales, et un anneau de bourrage logé dans la chambre,

cet anneau étant fait d'une matière élastique et étant comprimé entre les faces laté- rales de la chambre annulaire et présentant, dans son état non tendu, un diamètre moyen correspondant approximativement au dia- mètre moyen de la chambre et une largeur radiale inférieure à la largeur radiale de la chambr.e.

YD.GM. PDC-4