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Description Demandeur : Alfredo Brevi Brevet d'invention
64, rue de Souvret
6150 Forchies la Marche Titre : Vanne papillon 100% étanche au moyen de sièges non é lastiques.
Plan n01 : Vanne fermée La vanne est essentiellement constituée d'un corps (rep 6), d'un papillon (rep 4), d'un arbre (rep 1), d'une clavette (rep 3), d'une butée (rep 5). La flèche donne le sens du fluideo L'étanchéité aux endroits où l'arbre sort du corps n'a pas été représentée vu qu'elle offre un intéret secondaire dans
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le cadre du brevette toute façon celle-ci sera obtenue par des moyens classiques (bourrage, O-ring, bagues d'étanchéité...) dépendant des conditions d'utilisation de la vanne.
Le type de commande n'a pas été représenté pour la même raison, vu qu'il peut être effectué suivant la nécessité par des systèmes couramment utilisés (levier, réducteur, servomoteur...) Le siège dans le corps, représenté par un trait épais (rep b), peut être rapporté dans le corps, soit par un dépot de soudu re, soit par un anneau qui sera vissé, serti ou soudé dans le corps. Les mêmes systèmes seront utilisés pour réaliser le siège du papillon.
L'arbre est essentiellement constitué aux deux extrémités par deux parties cylindriques concentriques ; tandis que la partie du milieu est cylindrique et excentrée par rapport à celles-ci. (Voir détail A) Une des deux extrémités est mu nie d'une clavette pour pouvoir être entrainée par le systè
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me de commande. La partie centrale possède des clavettes pour entrainer le papillon.
Le plan nOl représente la vanne papillon en position fermée.
Dans cette position, le siège du papillon est contre le siè ge du corps, donc létanchéité est parfaite.
Les clavettes qui doivent entrainer le papillon sont éloigné¯ es de la face (a) de la rainure de cale effectuée dans les paliers du papillon. (Voir détail A) Il est à noter que l'axe de rotation de l'arbre (qui est ce lui des deux extrémités de celui-ci) se trouve décalé par rap port à l'axe du corps. Le même décalage existe aussi entre Il axe du disque du papillon et l'axe de ses paliers.
Ceci signifie que sous l'effet de In pression amont, la par tie supérieure du papillon tel que représenté sur le plan nO 1 reçoit une poussée légèrement supérieure par rapport à sa partie inférieure. Dans certains cas il pourrait être souhai- table d'augmenter cette poussée par l'utilisation d'un ressort (rep 2).
Plan n02 : Vanne en début d'ouverture L'arbre commence à tourner dans le sens horlogique. Le papil¯ Ion est entrainé par la partie excentrée de l'arbre.
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Après un certain angle de rotation, la cale va se placer con tre la face (a) de la rainure de cale des paliers du papil¯ lon. Le papillon subit un léger déplacement qui peut se décor poser comme suit : l) mouvement vers le haut par rapport à l'axe du corps.
2) mouvement qui écarte le papillon du siège du corps.
Ce déplacement a deux buts : l) mettre le papillon dans une position qui lui permette une rotation avec l'arbre.
2) l'ouverture qui se produit entre le papillon et le siège du corps permet une fuite qui fait diminuer la pression dit férentielle entre amont et aval, ce qui diminue le couple de manoeuvre. En quelque sorte, la vanne se comporte comme si el le était munie d'un by-pass.
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Plan n 3 : Vanne mi-ouverte Il a été dit lors du commentaire sur le plan n 2 que la cale
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aillait se placer contre la face (a) de la rainure de cale du palier du papillon. A partir de ce moment, le papillon est en trainé dans un mouvement de rotation par l'arbre.
Plan n 4 : Vanne complètement ouverte.
Le mouvement décrit au plan n 3 continue jusqu'au moment où le papillon a fait une rotation de 900 par rapport à sa po sition vanne fermée. Le papillon vient contre la butée (rep 5) et la rotation de l'arbre est stoppée.
Pout la fermeture de la vanne, on tourne l'arbre dans le sens anti-horlogique et le papillon revient dans sa position initiale (voir plan n e).
Caractère distinctif du système.
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Les vannes papillon existantes utilisent pour réaliser l'é tanchéité, des sièges élastiques soit en utilisant des élas- tomères soit en utilisant des sièges métalliques déformables.
L'inconvénient de ces systèmes, c'est qu'à différents degrés, ils sont limités en température, en pression, en durée de vie à cause des màtériaux utilisés et des grandes déformations que l'on impose aux sièges pour obtenir l'étanchéité.
Avec les sièges entièrement métalliques et non déformables
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que l'on utilise dans ce nouveau système, on n'est plus limi té par la température (qui peut être très basse ou très hau te ; ni par la pression (les sièges ne fluent pas) ; ni par le vieillissement des sièges (utilisation de métaux).
Vu que l'étanchéité ne s'obtient plus par la déformation du siège, et que l'on n'est plus limité dans le choix des maté riaux, la durée de vie est notablement prolongée. De plus, en évitant l'utilisation de sièges en élastomères, on obtient une vanne résistant au feu.
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Description Applicant: Alfredo Brevi Patent of invention
64 rue de Souvret
6150 Forchies la Marche Title: Butterfly valve 100% waterproof by means of non-elastic seats.
Plan n01: Closed valve The valve essentially consists of a body (rep 6), a butterfly (rep 4), a shaft (rep 1), a key (rep 3), a stop (rep 5). The arrow gives the direction of the fluido The tightness at the places where the tree leaves the body has not been represented since it offers a secondary interest in
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the framework of the patent anyway this will be obtained by conventional means (tamping, O-ring, sealing rings ...) depending on the conditions of use of the valve.
The type of control has not been shown for the same reason, since it can be carried out as necessary by commonly used systems (lever, reducer, servomotor ...) The seat in the body, represented by a line thick (rep b), can be brought back into the body, either by a weld deposit, or by a ring which will be screwed, crimped or welded in the body. The same systems will be used to make the seat of the butterfly.
The shaft is essentially constituted at the two ends by two concentric cylindrical parts; while the middle part is cylindrical and eccentric with respect to them. (See detail A) One of the two ends is provided with a key so that it can be driven by the system.
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order me. The central part has keys to drive the butterfly.
The plan nOl represents the butterfly valve in the closed position.
In this position, the seat of the butterfly is against the seat of the body, so the seal is perfect.
The keys which are to drive the butterfly are distant from the face (a) of the wedge groove made in the bearings of the butterfly. (See detail A) It should be noted that the axis of rotation of the shaft (which is the two ends of the shaft) is offset relative to the axis of the body. The same offset also exists between the axis of the butterfly disc and the axis of its bearings.
This means that under the effect of upstream pressure, the upper part of the butterfly as shown on the plane nO 1 receives a slightly higher thrust compared to its lower part. In some cases it might be desirable to increase this thrust by the use of a spring (rep 2).
Plan n02: Valve at the start of opening The shaft begins to rotate clockwise. The papil¯ Ion is driven by the eccentric part of the tree.
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After a certain angle of rotation, the shim will be placed against the face (a) of the shim groove of the bearings of the butterfly. The butterfly undergoes a slight movement which can be decorated as follows: l) upward movement relative to the axis of the body.
2) movement which moves the butterfly away from the body seat.
This movement has two purposes: l) to put the butterfly in a position which allows it to rotate with the shaft.
2) the opening which occurs between the butterfly and the seat of the body allows a leak which reduces the so-called ferric pressure between upstream and downstream, which reduces the operating torque. In a way, the valve behaves as if it were fitted with a bypass.
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Plan no.3: Half-open valve It was said during the comment on plan no.2 that the hold
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would be placed against the face (a) of the wedge groove of the throttle bearing. From this moment, the butterfly is dragged in a rotational movement by the shaft.
Plan 4: Valve fully open.
The movement described in plan 3 continues until the butterfly has rotated 900 from its closed valve position. The butterfly comes against the stop (rep 5) and the rotation of the shaft is stopped.
Pout closing the valve, the shaft is turned anti-clockwise and the butterfly returns to its initial position (see plan n e).
Distinctiveness of the system.
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Existing butterfly valves use for elastic sealing either elastic elastomers or using deformable metal seats.
The disadvantage of these systems is that at different degrees, they are limited in temperature, in pressure, in service life because of the materials used and the large deformations that are imposed on the seats to obtain the seal. .
With all-metal, non-deformable seats
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that we use in this new system, we are no longer limited by the temperature (which can be very low or very high; neither by the pressure (the seats do not flow); nor by the aging of the seats ( use of metals).
Since the seal is no longer obtained by the deformation of the seat, and that one is no longer limited in the choice of materials, the lifespan is notably extended. In addition, by avoiding the use of elastomer seats, a fire-resistant valve is obtained.