<Desc/Clms Page number 1>
"Robinet-vanne"
La présente invention concerne des vannes, et plue particulièrement un ensemble de vanne compacte, du genre robinet-vanne à passage direct, comportant une tige de ro- binet non ascendante.
Il existe des vannes ou robinets-vannes dans toute une variété de montages différents. Les vannes à pas- sage direct ont classiquement une hauteur importante, car elles comportent un corps de vanne, un chapeau un presse- étoupe, un chapeau de presse-étoupe et un écrou de serrage de chapeau de presse-étoupe. Les robinets-vannes à passage
<Desc/Clms Page number 2>
direct ayant une tige non ascendante comportent en outre un agencement de oollier de poussée entre le collier et le presse-étoupe, ou entre le collier et un. diaphragme de poussée spécial et/ou une plaque et un appareillage de re- vêtement rapporté qui sont montés dans le corps de vanne.
Bien qu'on ait imaginé toute une variété de ces montages) ils se caractérisent presque universellement par un nombre de composants relativement important et un assemblage re- lativement complexe des pièces entre elles, de sorte qu'on obtient une vanne qui est coûteuse à construire et qui a une forme longue et encombrante.
De plus, les vannes de la technique antérieure se caractérisent presque toutes par le fait que la poussée axiale de la tige non ascendante s'exerce d'une manière peu souhaitable contre des éléments rapportés spéciaux lorsque la vanne est ouverte, au lieu de s'exercer directe- ment sur le corps de vanne.
La présente invention se propose en conséquence de fournir une vanne ou robinet-vanne à passage direct qui est compacte, d'une construction simple, sure, qui ne com- porte pas de boîte à garniture ou de presse-étoupe et qui se compose seulement d'un corps de vanne et d'un chapeau constituant les composants extérieurs de base, donnant ain- si un profil peu élevé.
La vanne présente cet avantage qu'elle permet qu'à l'ouverture de la vanne la poussée de la tige non ascendante soit appliquée directement sur le corps de vanne, en utilisant une plaque de poussée flottan- te percée spécialement qui est maintenue en position par un joint d'étanchéité périphérique de chapeau qui remplit une double fonction, la fonction précédente'et celle de
<Desc/Clms Page number 3>
mise en position de la plaque. La tige est munie d'un joint étanche sous forme d'une bague d'étanchéité entou- rant sa périphérie. Les deux bagues d'étanchéité, le col- lier de poussée et la plaque sont maintenus dans un loge- ment évidé à gradins qui est ménage à la base du chapeau dont le profil est peu élevé.
On comprendra mieux les bute et avantages de la présente invention à la lecture de la description détaillée suivante considérée en liaison avec les dessine annexés qui représentent à titre illustratif mais nullement limi- tatif un mode de réalisation de la présente invention, Sur les dessins ; :
La figure 1 est une vue en élévation latérale de la vanne nouvelle de l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation en bout ' de la vanne.
La figure 3 est une vue en coupe en élévation latérale de la varme selon le plan III-III de la figure
2.
La figure 4 est une vue en coupe en élévation en bout de la vanne selon le plan IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe fragmentaire en élévation latérale de la partie inférieure d'une van- : ne montrant un corps de vanne du type à souder qu'on peut employer au lieu du corps de vanne du type à visser représenté sur les figures 1 et 4.
La figure 6 est une vue en plan de la vanne des figures 1 à 4, représentée sans le volant de commande à main attaché.
La figure 7 est une vue en plan du corps de
<Desc/Clms Page number 4>
vanne de l'ensemble de vanne des figures 1 à 4 } et @ la Figure 8 est une vue par-dessous du chapeau de la vanne de l'invention selon le plan VIII-VIII de la figure 3.
En se référant maintenant aux dessina, l'ensem- ble nouveau de vanne 10 de l'invention comprend un corps de vanne 12, un chapeau 14, une tige filetée 16 de vanne, un obturateur du type à coin 18, fileté intérieurement, vissé à l'extrémité inférieure de la tige de vanne 16, un volant de commande à main 20 avec son écrou de fixation 22 qui est monté sur l'extrémité supérieure non filetée en saillie de la tige de vanne, un collier de poussée 24 qui est fixé rigidement sur la tige de vanne 16 it et fait, normalement corps avec celle-ci, une bague d'étanchéité de tige 26, une plaque flottante de poussée 28 percée d'un trou et librement placée entre l'épaule- ment supérieur du corps de vanne 12 et le collier 24,
et qui est entourée par une bague 30 assurant l'étanchéité du chapeau et retenant la plaqua.
Le corps de vanne 12 comprend unpassage di- rect formé par un passage partiel 34 et un passage par,- tiel 34', limitant un siège de vanne 36-36' entre ces parties de passage. Le siège de vanne a de.préférence une forme en coin pour recevoir un obturateur 18 en for- me de coin. Le corps de vanne 12 comprend également une partie faisant saillie vers le haut qui est transversa- le par rapport au passage direct traversant la vanne et qui définit une cavité intérieure 40 où. se loge la tige de vanne 16 et qui est agencée pour recevoir l'obtura- teur en coin 18 lorsque ce dernier se trouve retiré et
<Desc/Clms Page number 5>
dégagé de contact avec le siège de vanne.
La chambre 40 a une hauteur suffisante pour permettre que l'élément de vanne soit entièrement retiré en dehors du passage di- rect, pour permettre un passage direct à travers le robi- net-vanne quand celui-ci est ouvert.
Le chapeau 14 est d'une manière générale plat et a un profil bas, il est fixé sur le corps de vanne par exemple par un certain nombre de boulons filetés ou de vis 44. Le chapeau a juste la hauteur suffisante pour loger l'évidement spécial en gradins qui reçoit le col- lier 24, la bague 26, la plaque 28 et la bague 30, et pour fournir un support de palier limité à l'extrémité cylindrique supérieure de la tige de vanne. Le chapeau 14 comporte un orifice percé en son centre pour laisser pas- ser la partie supérieure non filetée de la tige de vanne 16 afin d'y monter le volant 20 et l'écrou 22 qui s'y adapte à l'aide d'une vis 48. Il est à noter qu'il n'y a pas de boita de garniture) de presse-étoupe ou de cha- peau de presse-étoupe spécial à l'extrémité supérieure du chapeau de vanne.
L'évidement spécial à gradins ménagé dans la face inférieure du chapeau 14, comprend un premier évi- dement inférieur de plue grande dimension qui s'étend tout aoutour de la périphérie de la cavité 40 au voisinage du bord d'épaulement supérieur 12' du corps 12 et qui s'é- tend au-delà de la périphérie extérieure de la cavité 40 de façon à recouvrir une partie de cet épaulement.
A l'intérieur de cette cavité 40 est placée une plaque de poussée 28 qui flotte librement, qui est relativement rigide, métallique et plane, et qui est percée de façon
<Desc/Clms Page number 6>
à s'ajuster librement autour de la tige filetée de van- ne) en laissant autour de celle-ci un certain joue La plaque est maintenue dans sa position centrée autour de la tige de vanne, sans qu'elle soit à son contact) grâce à la bague d'étanchéité périphérique 30 qui remplit un rôle double et qui est serrée entre le chapeau 14 et l'épaulement 12' et sert à la fois à : 1 ) former fermeture étanche entre la vanne et le chapeau de vanne pour empêcher qu'il y ait des fuites, et 2 ) maintenir alignée la plaque 28 qui flotte librement.
Cette plaque se trouve en-dessous de l'épaulement annulaire inférieur du collier de poussée 24 de la tige qui est fixé rigi- dement sur la tige de vanne et fait d'une manière géné- rale corps avec celle-ci. Dans la forme de vanne repré- ' sentée, la plaque 28 a une configuration rectangulaire, de même que la bague d'étanchéité périphérique 30 qui l'entoure. Il est évident qu'on peut changer cette con- figuration. Le collier 24 a normalement une forme cir- culaire en coupe transversale et se loge dans le deuxiè- me gradin de l'évidement précité.
Cet avidement circu- laire a un diamètre plus petit que la largeur du premier' gradin, étant plus petit que la largeur de la cavité 40. La bague d'étanchéité 26 est ajustée au-dessus du collier 24, en face de la plaque 28, dans un troisième gradin d'évidement ayant un diamètre plus petit que le deuxième gradin et que le collier 24 pour constituer une surface de portée annulaire pour le collier. Le joint entoure la partie supérieure non filetée de la tige 16 dans le chapeau 14 et assure une fermeture é- tanche de celle-ci contre la tige et le chapeau.
<Desc/Clms Page number 7>
Comme le représente la figure 5, une variante de la vanne 100 peut comporter au lieu des raccords filetés sur le passage du corps de vanne, des raccords à souder, en utilisant les mêmes principes de fonctionne- ment de l'ensemble déjà décrit.
On a reconnu par des essais que la vanne nou- velle de l'invention se comporte extrêmement bien et qu'elle remplit sûrement le rôle pour lequel elle est prévue. En outre, l'ensemble peut se fabriquer à rela- tivement peu de frais par rapport aux vannes auxquelles on peut le comparer, étant donné qu'il se compose d'un nombre relativement faible de pièces qui sont faciles à fabriquer et à monter. De plus, le remplacement des éléments d'étanchéité lorsqu'ils sont finalement usés est relativement facile et rapide et il suffit d'enlever les vis 44 et de remplacer les bagues 30 et 26. Ces ba- gues d'étanchéité sont en un matériau élastique compres- sible quelconque tel que le caoutchouc) une matière plastique ou des corps analogues..
Pendant le fonctionnement on'peut faire passer la vanne de la position,complétement fermée à toute une série de positions partiellement ouvertes ou à une position d'ouverture totale en faisant tourner le vo- lant à main 20. L'obturateur 18 se déplace verticalement par translation entre le siège de vanne et la cavité 40, la tige ne s'élevant pas mais tournant seulement. De plus, lorsque la vanne est ouverte, toute la poussée a- xiale appliquée par la tige de vanne grâce au collier 24 s'exerce directement sur le corps de vanne, spécifi- quement sur l'épaulement supérieur 12' grâce à la plaque
<Desc/Clms Page number 8>
de poussée flottant librement 28 qui est en-dessous du collier 24 et au-dessus de l'épaulement 12'.
Il n'est plus nécessaire d'avoir des diaphragmes spéciaux, des pièces rapportées vissées, des colliers ou des douilles rapportée ou d'autres dispositifs, comme c'é- rait le cas dans la technique antérieure, grâce à la construction simplifiée de l'invention.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et peut recevoir @ diverses variantes rentrant dans l'esprit et la portée de l'invention.
<Desc / Clms Page number 1>
"Gate valve"
The present invention relates to valves, and more particularly to a compact valve assembly, of the through-flow gate valve type, comprising a non-rising valve stem.
There are valves or gate valves in a variety of different arrangements. Direct-flow valves are conventionally large in height because they have a valve body, bonnet, stuffing box, stuffing box bonnet, and stuffing-box bonnet clamping nut. Gate valves with passage
<Desc / Clms Page number 2>
Direct having a non-rising shank further include a thrust collar arrangement between the collar and the gland, or between the collar and a. special thrust diaphragm and / or a plate and an insert coating which are mounted in the valve body.
Although a variety of such arrangements have been imagined) they are characterized almost universally by a relatively large number of components and a relatively complex assembly of the parts together, so that a valve is obtained which is expensive to construct. and which has a long and bulky shape.
In addition, nearly all of the prior art valves are characterized by the fact that the axial thrust of the non-rising stem acts undesirably against special inserts when the valve is open, instead of s'. exert directly on the valve body.
The present invention therefore sets out to provide a gate valve or gate valve which is compact, of simple, secure construction, which does not include a stuffing box or gland and which consists only of a valve body and a bonnet constituting the basic external components, thus giving a low profile.
The valve has this advantage that when opening the valve the thrust of the non-rising stem is applied directly to the valve body, using a specially drilled floating thrust plate which is held in position. by a peripheral bonnet seal which fulfills a dual function, the previous function and that of
<Desc / Clms Page number 3>
positioning of the plate. The rod is provided with a tight seal in the form of a sealing ring surrounding its periphery. The two sealing rings, the thrust collar and the plate are held in a recessed stepped housing which is provided at the base of the bonnet, which has a low profile.
The aims and advantages of the present invention will be better understood on reading the following detailed description considered in conjunction with the appended drawings which represent, by way of illustration but in no way limit an embodiment of the present invention, in the drawings; :
Figure 1 is a side elevational view of the novel valve of the invention.
Figure 2 is an end elevational view of the valve.
Figure 3 is a side elevational sectional view of the varme along the plane III-III of Figure
2.
Figure 4 is a sectional end elevational view of the valve along the plane IV-IV of Figure 1.
Figure 5 is a fragmentary sectional side elevational view of the bottom of a valve showing a weld-on type valve body which may be employed in place of the screw-on type valve body shown in FIGS. figures 1 and 4.
Figure 6 is a plan view of the valve of Figures 1 to 4, shown without the handwheel attached.
Figure 7 is a plan view of the body of the
<Desc / Clms Page number 4>
valve of the valve assembly of Figures 1 to 4} and Figure 8 is a view from below of the bonnet of the valve of the invention according to the plane VIII-VIII of Figure 3.
Referring now to the drawings, the novel valve assembly 10 of the invention comprises a valve body 12, a bonnet 14, a threaded valve stem 16, a wedge type plug 18, internally threaded, screwed. at the lower end of the valve stem 16, a handwheel 20 with its retaining nut 22 which is mounted on the projecting unthreaded upper end of the valve stem, a push collar 24 which is rigidly fixed to the valve stem 16 it and forms, normally integral therewith, a stem sealing ring 26, a floating thrust plate 28 drilled with a hole and freely placed between the upper shoulder of the valve. valve body 12 and collar 24,
and which is surrounded by a ring 30 sealing the cap and retaining the plate.
The valve body 12 comprises a direct passage formed by a partial passage 34 and a through passage 34 ', limiting a valve seat 36-36' between these passage parts. The valve seat is preferably wedge-shaped to accommodate a wedge-shaped plug 18. The valve body 12 also includes an upwardly projecting portion which is transverse to the direct passage through the valve and which defines an interior cavity 40 where. fits the valve stem 16 and which is arranged to receive the wedge shutter 18 when the latter is removed and
<Desc / Clms Page number 5>
free from contact with the valve seat.
The chamber 40 is of sufficient height to allow the valve element to be completely withdrawn out of the direct passage, to allow direct passage through the gate valve when the latter is open.
The bonnet 14 is generally flat and has a low profile, it is secured to the valve body for example by a number of threaded bolts or screws 44. The bonnet is just enough height to accommodate the recess. special stepped which receives collar 24, bush 26, plate 28 and bush 30, and to provide limited bearing support to the upper cylindrical end of the valve stem. The bonnet 14 has an orifice drilled in its center to allow the non-threaded upper part of the valve stem 16 to pass through in order to mount the handwheel 20 and the nut 22 which fits thereto by means of one screw 48. Note that there is no special stuffing box or stuffing box cover at the top end of the valve bonnet.
The special stepped recess formed in the underside of the cap 14 comprises a first larger lower recess which extends all around the periphery of the cavity 40 in the vicinity of the upper shoulder edge 12 'of the cap. body 12 and which extends beyond the outer periphery of cavity 40 so as to cover part of this shoulder.
Inside this cavity 40 is placed a thrust plate 28 which floats freely, which is relatively rigid, metallic and flat, and which is drilled so
<Desc / Clms Page number 6>
to adjust freely around the threaded valve stem) leaving a certain cheek around it The plate is maintained in its position centered around the valve stem, without it being in contact with it) thanks to to the peripheral sealing ring 30 which fulfills a dual role and which is clamped between the bonnet 14 and the shoulder 12 'and serves both to: 1) form a tight seal between the valve and the valve bonnet to prevent 'there are leaks, and 2) keeping the free-floating plate 28 aligned.
This plate is located below the lower annular shoulder of the pushing collar 24 of the stem which is rigidly fixed to the valve stem and generally integrates therewith. In the valve form shown, the plate 28 has a rectangular configuration, as does the peripheral seal ring 30 surrounding it. It is obvious that this configuration can be changed. Collar 24 normally has a circular shape in cross section and fits into the second step of the aforementioned recess.
This circular hollow has a diameter smaller than the width of the first step, being smaller than the width of the cavity 40. The sealing ring 26 is fitted over the collar 24, opposite the plate 28. , in a third recess step having a diameter smaller than the second step and the collar 24 to constitute an annular bearing surface for the collar. The seal surrounds the upper unthreaded portion of the rod 16 in the cap 14 and provides a tight seal thereof against the rod and the cap.
<Desc / Clms Page number 7>
As shown in FIG. 5, a variant of the valve 100 may include, instead of threaded connections on the passage of the valve body, welded connections, using the same operating principles of the assembly already described.
It has been recognized by tests that the novel valve of the invention performs extremely well and that it surely fulfills the role for which it is intended. In addition, the assembly can be manufactured relatively inexpensively compared to comparable valves, since it consists of a relatively small number of parts which are easy to manufacture and assemble. In addition, the replacement of the sealing elements when they are finally worn out is relatively easy and quick and it suffices to remove the screws 44 and replace the rings 30 and 26. These sealing rings are made of a material. compressible elastic such as rubber) plastic or the like.
During operation, the valve can be changed from the fully closed position to a whole series of partially open positions or to a fully open position by rotating the handwheel 20. The shutter 18 moves vertically. by translation between the valve seat and the cavity 40, the rod not rising but only rotating. In addition, when the valve is open, all the axial thrust applied by the valve stem thanks to the collar 24 is exerted directly on the valve body, specifically on the upper shoulder 12 'thanks to the plate.
<Desc / Clms Page number 8>
freely floating thrust 28 which is below collar 24 and above shoulder 12 '.
It is no longer necessary to have special diaphragms, screwed inserts, collars or inserts or other devices, as would be the case in the prior art, thanks to the simplified construction of the 'invention.
Of course, the invention is not limited to the examples described and shown and can accommodate various variants falling within the spirit and scope of the invention.