Vanne à, obturateur tubulaire rotatif. L'objet de l'invention est une vanne à obturateur tubulaire rotatif.
Il existe déjà -des vannes de ce genre, dans lesquelles l'obturateur tubulaire ayant même section circulaire que les tubulures d'entrée et de sortie de la vanne peut être amené, par une rotation autour d'un .axe perpendiculaire à l'axe du t-tibe, soit dans l'axe commun des tubulures de façon à assurer au liquide un passage de section constante, soit à une po sition perpendiculaire à l'axe commun des tu bulures de manière à fermer la vanne;
cette fermeture a. lieu de façon étanche, par l'ap plication contre la tubulure de sortie d'un clapet emboîté sur l'un .des côtés de l'obtura teur de manière à pouvoir s'écarter de l'axe -de rotation de ce dernier sous la pression d'un liquide se trouvant dans l'espace demeurant entre eux.
Ces vannes sont pourvues d'un dispositif de décharge ou by-pass muni d'un organe de fermeture et destiné à relier la, tubulure de sortie à la, tubulure d'entrée pendant la rota tion de l'obturateur -de façon à réduire l'ef fort nécessaire à, cette rotation. Or, pour être efficace, ce dispositif de décharge doit être de grande section: il devient donc encombrant et coûteux.
Comme il doit déboucher dans la paroi de .la tubulure .de sortie, il crée une dis continuité de la surface de .cette paroi qui fait perdre à la. vanne une partie de l'avan- ta.ge @de la. section circulaire ininterrompue réalisé par l'obturateur tubulaire.
L'objet de l'invention a pour but de sup primer cet inconvénient tout en maintenant une décharge de grande section; à cet effet., la décharge se fait au travers de l'obturateur par un orifice tournant :avec ce .dernier, cet oiifice étant fermé par un clapet actionné de l'extérieur de la vanne.
On obtient, de cette façon une décharge de grande section avéc un minimum & poids et de pièces tout en assurant. à la vanne ouverte, une section d'écoulement sans discontinuité.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution -de la vanne., La fig. 1 en est une coupe en long par l'axe de rotation .de la. vanne, l'obturateur étant dans la position de fermeture avec<B>dé-</B> charge ouverte; La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle de la partie -de l'obturateur portant le clapet de fermeture et le clapet de<B>dé-</B> charge:
La fig, 3 montre en coupe<B>à</B> grande échelle une variante du clapet de décharge. Dans le corps de vanne 1 (fig. 1 et 2) de l'orme sphérique, à tubulures d'entrée ? et de sortie 3, avec siège annulaire d, est logé l'ob turateur tubulaire 5 porté par deux touril lons, dont l'un, 6, prolongé hors ,de la vanne, permet d'effectuer la manoeuvre de rotation de l'obturateur .au moyen d'un mécanisme quelconque non figuré.
L'obturateur 5 porte, sur un .des côtés et perpendiculairement î î- .:on axe de rotation, un petit cylindre 7 et coaxialement à. celui ci, une bride 8 en forme -de zone de sphère. La. bride 8 est munie à. l'extérieur d'un re bord 9 et est reliée rigidement à l'obturateur @@ ainsi qu'au cylindre 7 par des nervures 10 dimensionnées de façon à. supporter toute la poussée hydraulique exercée sur la bride 8 pendant la. fermeture et suffisamment espa cées l'une .de l'autre pour laisser entre elles une section d'écoulement .au moins égale à. celle prévue pour l'orifice 11 de décharge ménagé au travers du clapet 12 de ferme ture de la vanne.
Ce clapet 12, de même forme annulaire que la bride 8, est emboué sur cette bride de façon à, former entre elle et lui un espace annulaire 13 rendu pratique ment étanche àla. pression régnant dans la vanne par des joints 1.1 logés, d'une part, en tre le clapet. 12 et le rebord 9 de la bride 8 et. d'autre part, entre cette bride et un rebord 1.i du clapet.
Cet espace 12 peut être mis sous pression ou à l'échappement, selon que la, vanne doit être fermée- ou ouverte, <B>au</B> moyen d'un robinet à. trois voies 16 placé à l'extérieur de la vanne et relié à cet espace 12 par un canal 17 passant par une des ner vures 1(1 et: par le tourillon 6. L'extrémité clu rebord 15 du clapet 12 sert de siège au clapet 18 de décharge.
Ce clapet 18, logé dans le cylindre 7, forme avec ce dernier un espace 19 rendu étanche à la pression ré- -nant ëlans la, vanne par un joint \?0, mais est susceptible d'être mis sous pression ou à l'échappement comme l'espace 13 sous le cla pet 12 au moyen ,du même robinet 16 et du même ,canal 17, ce dernier étant seulement prolongé jusqu'au cylindre par un canal 21.
Pour empêcher que le clapet 12 ne soit. appliqué coutre le siège .1 pendant la rotation de l'obturateur 5, par suite de la pression exercée sur l'extrémité du rebord' 15 de ce clapet, les dimensions de la bride 8 et du cla pet 12 suivant la, fi-. ? - devront être prévues telles aue l'on ait la. relation.
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c'est-à-dire que le clapet 12 devra présenter une surface annulaire à l'extérieur du siège 4 au moins égale à celle donnée par l'épais- seurdesonrebord 15.
Si
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est choisi suffisamment plus grand que
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le clapet 12 sera décollé .du siège d aussitôt. que la pression dans l'espace 13 sera mise à<B>l'é-</B> chappement, autrement, le clapet sera, seule ment -déchargé tout en restant appliqué con tre ce siège.
Pour assurer l'ouverture du clapet de dé charge, les dimensions de ce clapet, d'après la fig. 2, devront être prévues telles, que l'alésage D., du petit cylindre 7 soit plus gra.ud que le .diamètre extérieur D'; :du siège 22 de ce clapet.
Enfin, pour permettre -de fermer le cla pet 18 de vidange et, par conséquent, le cla pet 12 de la vanne alors que la, pression est la même dans la tubulure de sortie 3 que dans la vanne, le clapet 18 pourra, être poussé dans le sens de fermeture par un ressort ?3 comme indiqué par la fi-. 2, l'effort exercé par ce ressort étant toutefois choisi plus fai ble que celui exercé en sens contraire par la pression sur la. surface annulaire D,;-D; et cela de façon à. assurer l'ouverture du cla pet comme indiqué ci-dessus.
Le fonctionnement de la forme d'exécution de la vanne suivant les fig. 1, \? est le sui vant, Pour fermer la vanne, c'est-à-dire pour amener l'obturateur de la position ouverte tracée en pointillé à la fi-. 1 dans la position fermée donnée en trait plein par cette même fig, 1, le robinet 16 sera amené par rotation à la position pointillée qui-met à l'échappe ment les espaces 13 et 19, de sorte que les clapets 12 et 18 seront maintenus appliqués contre l'obturateur par la pression du liquide circulant au travers de la vanne.
Dans la position fermée, une partie :de te liquide con tinuera à circuler au travers de l'orifice 11 du -clapet 12, -de. sorte que l'obturateur se trouvera déchargé & la pression régnant flans la tubulure de sortie. Cette décharge sera naturellement d'autant plus grande que le diamètre de l'orifice 11, c'est-à-dire du cla pet 18, sera, plus .grand.
La fermeture complète -de 1 < a vanne se fera ensuite en :amenant le robinet 16 à la position indiquée en trait plein, -c'est-à-dire en faisant communiquer -'espace 19, sous le clapet 18, .avec le liquide sous pression pro- v enant de la vanne; le clapet sera. alors poussé contre l'orifice 11 avec une vitesse réglée par la section .du robinet 16, ce qui réduira graduellement jusqu'à 0 le débit du liquide circulant dans la vanne.
Le clapet 12, qui se trouve placé très près -du siège 4 de la vanne, sera, appliqué contre ce siège dès que la pression produite dans les espaces 13 et 19 sera suffisante pour vaincre la pression s'exerçant sur la face extérieure de ce cla pet 11.
Pour ouvrir la vanne, la manoeuvre sera inverse: le robinet 16 sera amené à la. posi tion pointillée, ce qui permettra au liquide sous pression contenu dans l'espace 19 de s'é- chapper sous l'action de la pression exercée sur la surface annulaire D3 -D-, extérieure <B>î</B> au siège du clapet et ce -dernier s'ouvrira avec une vitesse réglée par le robinet 16;
simul tanément., la pression tombera dans l'espace 13 et le :clapet 12 sera décollé au siège 4 par la. pression exercée par le liquide sous pression agissant sur la surface annulaire D_ - Dl et é=carté suffisamment de ce siège pour ne pas le touçher pen'da'nt 1 & . Mauoeuvre de rotation de l'obturateur qui peut alors être effectuée.
Le liquide sous pression pris sur la vanne et alimentant les espaces 13 et 19 par le ro binet 16 peut naturellement être filtré avant son .arrivée au robinet. L'organe de .distribu tion 16 peut être autre qu'un robinet à trois voies.
La manoeuvre du robinet 16 peut. être as servie nu mouvement du clapet 18 -de façon à rendre ce mouvement tout à fait indépen dant de la section libre du robinet. Cet as servissement peut avoir lieu par une liaison mécanique passant par un des tourillons 6 de l'obturateur 5. ' Pour permettre -de fermer le .clapet<I>de vi-</I> dange 18 et, par conséquent, le clapet 12 de la vanne, alors que la pression est la, même dans la tubulure de sortie 3 que dans la vanne, le clapet 18 au lieu d'être soumis à l'action d'un ressort, peut être construit comme piston différentiel, ainsi que la fig. 3 le montre.
Ce clapet 18 a alors la forme d'un corps de révolution dont la génératrice a la forme d'un demi-G et se .déplace dans le<B><I>cy-</I></B> lindre 7 en .coulissant sur la branche médiane d'une pièce 23 en Ï solidaire @de l'obturateur 5.
Sa, petite surface annulaire est tournée vers l'extérieur, elï porte le siège 22 et est soumise à 1a pression constante de l'eau con tenue dans la, vanne; sa ,grande surface annu laire, tournée vers l'obturateur, est soumise à la pression variable régnant dans: l'espace 19 et réglée par le robinet 16 (fig. 1);
enfin sa surface différentielle se trouvant du côté de l'espace 24 compris entre le clapet 18 et la pièce 23 est soumise à la pression atmos phérique grâce au fait que l'espace 24 com munique de manière permanente avec l'atmos phère par un canal 25 ménagé dans l'obtura teur 5 et dans le second tourillon 6 .de icelui ci. Suivant, la, pression régnant dans l'espace 19 le clapet 18 se ferme.