CH485971A

CH485971A - Rotary ball valve

Info

Publication number: CH485971A
Application number: CH1182168A
Authority: CH
Inventors: Becart Louis
Original assignee: Becart Louis
Priority date: 1967-08-18
Filing date: 1968-08-07
Publication date: 1970-02-15
Also published as: IE32268L; IE32268B1

Description

Vanne ä obturateur spherique rotatif La presente invention a pour objet une vanne ä obtu- rateur spherique rotatif alese pour 1e passage du fluide, comprenant un corps de vanne muni d'un orifice d'en- tree et d'un orifice de sortie du fluide pourvus chacun, ä leur extremitd interieure, d'un siege annulaire destine ä etre en contact avec 1'obturateur. The present invention relates to a bored rotary ball valve for the passage of fluid, comprising a valve body provided with an inlet orifice and a fluid outlet orifice. each provided, at their inner end, with an annular seat intended to be in contact with the obturator.

Actuellement, les obturateurs spheriques des vannes dites ä bille sont continuellement en contact avec les Sieges de la vanne ; de ce fait les manceuvres d'ouverture et de fermeture occasionnent rapidement 1'usure et 1e grippage des Sieges. Currently, the ball valves of so-called ball valves are continuously in contact with the valve seats; therefore the opening and closing maneuvers quickly cause wear and seizing of the seats.

D'autre part, du fair qu'une etancheitd parfaite doit etre realisde entre Pobturateur et les siegen, il est neces- saire d'adopter pour la fabrication de ceux-ci une ma- tiere rdsiliente qui permette ]es manceuvres de 1'obtura- teur sans risque de grippage ; ä cet effet, an choisit gene- ralement une matiere synthdtique. Il en resulte un second desavantage du fait que de telles vannes ne peuvent fonc- tionner aux temperatures extremes ni etre acceptees comme resistantes au feu (fire-proof). On the other hand, since a perfect seal must be achieved between the shutter and the seats, it is necessary to adopt for the manufacture of these a resilient material which allows the maneuvers of the shutter - tor without risk of seizing; for this purpose, a synthetic material is generally chosen. A second disadvantage results from the fact that such valves cannot operate at extreme temperatures nor be accepted as fire-proof.

Le but de la presente invention est de remedier ä ces inconvdnients en realisant une vanne dann laquelle tant Fobturateur spherique que les Sieges annulaires peuvent etre en mdtal sann risque de grippage, d'usure ni de calage de l'obturateur ou des siegen lors des manoeuvres d'ouverture et de fermeture. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by producing a valve in which both the spherical obturator and the annular seats can be made of metal without risk of seizing, wear or wedging of the obturator or the seats during maneuvers. opening and closing.

La vanne, objet de 1'invention, est caractdrisee en ce que Fobturateur splidrique est sectionne selon un plan vertical situd obliquement par rapport au plan vertical contenant Faxe longitudinal de I'alesage de maniere ä presenter deux demi-spheres et en ce qu'un organe de blocage se deplace dann un logement de Pobturateur et est destine ä ecarter l'une de 1'autre les deux demi-sphe- res et ä les bloquer contre les Sieges annulaires apres qu'une manaauvre de Pobturateur a ete effectuee. The valve, object of the invention, is characterized in that the splidric obturator is sectioned according to a vertical plane situated obliquely with respect to the vertical plane containing the longitudinal axis of the bore so as to present two half-spheres and in that a locking member moves in a shutter housing and is intended to move the two half-spheres apart and to lock them against the annular seats after a shutter operation has been performed.

Dann une forme de realisation particuliere de la vanne, 1'obturateur spherique est sectionne selon un plan vertical situe sensiblement ä 450 par rapport au plan ver- tical contenant laxe longitudinal de 1'alesage de telle Sorte que, dann les positions ouverte, fermee et interme- diaire de 1'obturateur, 1e plan du sectionnement ne ren- contre pas les Sieges annulaires. In a particular embodiment of the valve, the spherical obturator is sectioned along a vertical plane located substantially at 450 with respect to the vertical plane containing the longitudinal axis of the bore so that, in the open, closed and intermediate of the obturator, the sectioning plane does not meet the annular seats.

D'autre part, 1'organe de blocage est de preference un coin de blocage qui se deplace dann un logement pra- tique dann Pobturateur suivant un plan vertical et per- pendiculaire ä laxe longitudinal de 1'alesage et qui est RTI ID="0001.0270" WI="8" HE="4" LX="1139" LY="1619"> muni d'un alesage ovale destine ä permettre 1'ecoulement du fluide lorsque Pobturateur est en position ouverte. On the other hand, the blocking member is preferably a blocking wedge which moves in a practical housing in the obturator along a vertical plane and perpendicular to the longitudinal axis of the bore and which is RTI ID=" 0001.0270" WI="8" HE="4" LX="1139" LY="1619"> provided with an oval bore intended to allow the flow of fluid when the shutter is in the open position.

Le dessin annexe illustre, ä titre d'exemple, une forme de realisation de 1'invention. The accompanying drawing illustrates, by way of example, one embodiment of the invention.

La fig. 1 est une vue en coupe verticale de la vanne, Pobturateur etant en position fermee et bloque contre les Sieges. fig. 1 is a vertical sectional view of the valve, the shutter being in the closed position and blocked against the Seats.

La fig. 2 est une coupe de profil correspondant ä la fig. 1. fig. 2 is a profile section corresponding to FIG. 1.

La fig. 3 est une coupe par la ligne 111-III de la fig. 1. La fig. 4 est une vue partielle en coupe verticale de la vanne, Pobturateur etant en position ouverte et bloque contre les Sieges. fig. 3 is a section along line 111-III of FIG. 1. Fig. 4 is a partial vertical sectional view of the valve, the shutter being in the open position and locked against the seats.

La fig. 5 est une coupe par la ligne V-V de la fig. 4. La fig. 6 est une vue partielle en coupe verticale de la vanne, Pobturateur etant en position fermee et Ublo- quee des Sieges. fig. 5 is a section along line V-V of FIG. 4. Fig. 6 is a partial vertical sectional view of the valve, the shutter being in the closed position and the seats blocked.

La fig. 7 est une coupe par la ligne VII-VII de la fig. 6. fig. 7 is a section along line VII-VII of FIG. 6.

La vanne est constituee Tun corps 1 ä logement cylindrique muni, ä sa partie superieure, dune bride 2 ; deux embouts 3 sont fixes (par vissage par exemple) dans chaque extremite du corps 1 ; les embouts 3 peu- vent etre raccordes par soudure, raccords, etc. aux tuyaux vehiculant 1e fluide ; les embouts 3 comportent en outre ä leur pdripherie intdrieure un siege annulaire 4 (de preference rapporte) destine ä etre mis en contact avec Pobturateur de la vanne. Un pont 5 pourvu d'une embase 6 est fixé, au moyen de boulons 7 par exemple, à la bride 2 ; la partie infé rieure du pont 5 et l'embase 6 sont alésées verticale ment (8). The valve consists of a body 1 with a cylindrical housing provided, at its upper part, with a flange 2; two ends 3 are fixed (by screwing for example) in each end of the body 1; the ends 3 can be connected by welding, fittings, etc. to the pipes conveying the fluid; the end pieces 3 further comprise at their inner periphery an annular seat 4 (preferably attached) intended to be brought into contact with the shutter of the valve. A bridge 5 provided with a base 6 is fixed, by means of bolts 7 for example, to the flange 2; the lower part of bridge 5 and base 6 are bored vertically (8).

L'obturateur sphérique (9 et 91) est pourvu d'un alésage horizontal 10 permettant le passage du fluide lorsque l'obturateur est en position ouverte. L'obturateur est également pourvu d'un logement vertical 11 pratiqué suivant un plan vertical et perpendiculaire à l'axe longi tudinal de l'alésage 10: la fonction de ce logement 11, de section transversale rectangulaire et de section verti cale trapézoïdale, sera expliquée ci-dessous. The spherical shutter (9 and 91) is provided with a horizontal bore 10 allowing the passage of fluid when the shutter is in the open position. The shutter is also provided with a vertical housing 11 made along a vertical plane and perpendicular to the longi tudinal axis of the bore 10: the function of this housing 11, of rectangular cross section and trapezoidal vertical wedge section, will be explained below.

L'obturateur est sectionné (12) selon un plan vertical situé obliquement par rapport au plan vertical contenant l'axe longitudinal de l'alésage 10 ; de préférence, ce plan oblique est situé sensiblement à 45 , ce qui a par exem ple comme avantage que, dans la position ouverte de la vanne (fia. 5), le fluide n'entre pas en contact avec les parties des sièges 4 qui seraient laissées à nu par le sec tionnement 12 si celui-ci était effectué par exemple selon le plan vertical passant par l'axe longitudinal de l'alé sage 10. The shutter is sectioned (12) along a vertical plane located obliquely relative to the vertical plane containing the longitudinal axis of the bore 10; preferably, this oblique plane is located substantially at 45, which has the advantage for example that, in the open position of the valve (fia. 5), the fluid does not come into contact with the parts of the seats 4 which would be left bare by sectioning 12 if this were done, for example, along the vertical plane passing through the longitudinal axis of bore 10.

L'obturateur constitué par conséquent des deux demi sphères 9 et 91 est monté entre les sièges 4 avec du jeu ; il peut être placé dans les positions fermée (fig. 3 et 7) et ouverte (fig. 5), comme il sera exposé ci-après. The shutter therefore consisting of the two half spheres 9 and 91 is mounted between the seats 4 with play; it can be placed in the closed (fig. 3 and 7) and open (fig. 5) positions, as will be explained below.

Un organe de blocage, tel qu'un coin de blocage 13, peut se déplacer verticalement dans le logement vertical 11 et coopérer avec lui ; en effet, le coin 13 a également une section verticale trapézoïdale (fi-. 1) et, de ce fait, son déplacement vers le bas engendre un écartement des demi-sphères 9 et 91 et leur blocage contre les sièges 4. Ce coin de blocage 13 est pourvu d'un alésage ovale 14 destiné à permettre l'écoulement du fluide lorsque l'ob turateur (9-91) est en position ouverte et éventuellement d'une encoche 15 lui conférant une certaine élasticité. A blocking member, such as a blocking wedge 13, can move vertically in the vertical housing 11 and cooperate with it; indeed, the corner 13 also has a trapezoidal vertical section (fi-. 1) and, therefore, its downward movement causes a separation of the half-spheres 9 and 91 and their blocking against the seats 4. This corner of blocking 13 is provided with an oval bore 14 intended to allow the flow of fluid when the ob turator (9-91) is in the open position and possibly with a notch 15 giving it a certain elasticity.

Le coin de blocage 13 est solidaire d'une tige de ma noeuvre 16 qui coulisse dans l'alésage vertical 8 du pont 5 et de son embase 6 ; l'étanchéité est réalisée au moyen d'étoupe comprimée par le presse-étoupe 17 qui est maintenu en place par une bride ovale 18, des boulons 19 rendant celle-ci solidaire du pont 5, par l'intermédiaire d'une bride ovale 20 de ce dernier. The locking wedge 13 is integral with a rod of my noeuvre 16 which slides in the vertical bore 8 of the bridge 5 and its base 6; sealing is achieved by means of stuffing compressed by the stuffing box 17 which is held in place by an oval flange 18, bolts 19 making it integral with the bridge 5, via an oval flange 20 of the last.

La partie supérieure de la tige de man#uvre 16 est pourvue de cannelures périphériques 21 formant cré maillère ; les cannelures 21 engrènent avec un levier à secteur denté 22 pouvant tourner de 900 dans le plan horizontal et solidaire d'une tête de man#uvre 23 par l'intermédiaire d'un axe 26 autour duquel il peut pivo ter; la tige 16 est clavetée (24) à coulissement dans la tête de man#uvre 23 de telle sorte que la rotation dans le plan horizontal du levier 22 entraîne automatiquement la rotation de la tige 16 et par conséquent du coin de blocage 13 ; la tête de man#uvre 23 est maintenue dans la partie supérieure du pont 5 par un écrou de retenue 25 de telle sorte qu'un pivotement dans le plan vertical du levier 22 autour de son axe 26 porté par la tête 23 entraîne le coulissement vertical de la tige16 dans la tête 23 et le pont 5. The upper part of the control rod 16 is provided with peripheral splines 21 forming a rack; the splines 21 mesh with a sector-toothed lever 22 which can rotate 90° in the horizontal plane and is integral with a maneuvering head 23 via an axis 26 around which it can pivot;; the rod 16 is keyed (24) to slide in the maneuver head 23 so that the rotation in the horizontal plane of the lever 22 automatically causes the rotation of the rod 16 and therefore of the blocking wedge 13 ; the operating head 23 is held in the upper part of the bridge 5 by a retaining nut 25 such that a pivoting in the vertical plane of the lever 22 around its axis 26 carried by the head 23 causes the vertical sliding stem16 in headstock 23 and bridge 5.

Dans la position fermée de la vanne, les deux demi- sphères 9 et 91 de l'obturateur sont bloquées contre les sièges 4 (fig. 1 à 3) du fait que le coin de blocage 13 a été descendu, par pivotement vers le haut du levier 22, dans le logement 11, écartant par conséquent les demi- sphères 9 et 91 l'une de l'autre. In the closed position of the valve, the two half-spheres 9 and 91 of the shutter are blocked against the seats 4 (fig. 1 to 3) because the blocking wedge 13 has been lowered, by pivoting upwards of the lever 22, in the housing 11, therefore separating the half-spheres 9 and 91 from each other.

Pour ouvrir la vanne, il faut d'abord débloquer les demi-sphères 9. 91 de l'obturateur (fig. 6 et 7) ; à cet effet, on fait pivoter le levier 22 vers le bas autour de son axe 26 ; le secteur denté du levier 22 étant en prise avec les cannelures 21 formant crémaillère, ce pivote ment vers le bas a pour effet de faire remonter la tige de man#uvre 16 et le coin de blocage 13 ; sous l'effet de la pression du fluide, les deux demi-sphères 9 et 91 se rapprochent l'une de l'autre jusqu'à ce que les faces obliques 27 du logement 11 soient à nouveau en contact avec les faces obliques 28 du coin de blocage. To open the valve, it is first necessary to unlock the half-spheres 9. 91 of the obturator (fig. 6 and 7); for this purpose, the lever 22 is pivoted downwards around its axis 26; the toothed sector of the lever 22 being in engagement with the splines 21 forming a rack, this pivots ment downwards has the effect of raising the operating rod 16 and the blocking wedge 13; under the effect of the pressure of the fluid, the two half-spheres 9 and 91 approach each other until the oblique faces 27 of the housing 11 are again in contact with the oblique faces 28 of the blocking corner.

Les deux demi-sphères 9 et 91 n'étant plus bloquées contre les sièges-4, la man#uvre d'ouverture de la vanne peut être exécutée sans difficulté. The two half-spheres 9 and 91 no longer being locked against the seats-4, the valve opening maneuver can be carried out without difficulty.

Pour ce faire, on fait tourner le levier 22 de 90" dans le plan horizontal (ce même levier restant pivoté vers le bas, c'est-à-dire dans la position débloquée des demi- sphères 9 et 91 de l'obturateur) ; le levier 22 étant soli daire de 1a tête de man#uvre 23, celle-ci transmet, par l'intermédiaire de la clavette 2-l, le mouvement de rota tion à la tige de man#uvre 16 et au coin de blocage 13 qui est solidaire de cette dernière ; le coin 13 étant empri sonné dans le logement 11, la rotation de 90o du coin entraîne automatiquement celle de 901, également des deux demi-sphères 9 et 91 de l'obturateur. To do this, the lever 22 is rotated by 90" in the horizontal plane (this same lever remaining pivoted downwards, that is to say in the unlocked position of the half-spheres 9 and 91 of the shutter) the lever 22 being integral with the operating head 23, the latter transmits, via the key 2-1, the rotational movement to the operating rod 16 and to the blocking wedge 13 which is integral with the latter; the wedge 13 being imprisoned in the housing 11, the 90o rotation of the wedge automatically causes that of 901, also of the two half-spheres 9 and 91 of the shutter.

Cette rotation- effectuée, l'alésage 10 de l'obturateur est en position coaxiale avec les embouts 3 et le fluide peut s'écouler à travers la vanne. This rotation- performed, the bore 10 of the shutter is in a position coaxial with the endpieces 3 and the fluid can flow through the valve.

La rotation du levier 22 dans le plan horizontal est limitée à 90", par exemple au moyen d'un téton 29 (fig. 1) solidaire de la partie supérieure du pont 5 et de deux butées 30 placées à 90-1 sur la tète de man#uvre 23. The rotation of the lever 22 in the horizontal plane is limited to 90", for example by means of a pin 29 (fig. 1) integral with the upper part of the bridge 5 and two stops 30 placed at 90-1 on the head maneuver 23.

La vanne étant en position ouverte, il faut encore bloquer les demi-sphères 9 et 91 contre les sièges 4 (fig. 4 et 5) ; à cet effet, on pivote le levier 22 vers le haut, ce qui fait descendre la tige de man#uvre 16 et le coin de blocage 13 ; les faces obliques 28 de ce dernier glis sent le long des faces obliques 27 du logement 11 de l'obturateur, obligeant les deux demi-sphères 9 et 91 à s'écarter l'une de l'autre jusqu'à ce qu'elles soient blo quées contre les sièges 4. The valve being in the open position, it is still necessary to block the half-spheres 9 and 91 against the seats 4 (fig. 4 and 5); for this purpose, the lever 22 is pivoted upwards, which lowers the operating rod 16 and the blocking wedge 13; the oblique faces 28 of this last slide feel along the oblique faces 27 of the housing 11 of the shutter, forcing the two hemispheres 9 and 91 to move away from each other until they are blocked against the seats 4.

La rotation de l'obturateur et le blocage des demi- sphères (9 et 91), constituant cet obturateur, contre les sièges 4, s'effectuent au moyen d'un seul levier, ce qui supprime les risques de fausse man#uvre. The rotation of the shutter and the blocking of the half-spheres (9 and 91), constituting this shutter, against the seats 4, are carried out by means of a single lever, which eliminates the risk of incorrect operation.

Le dispositif de blocage des demi-sphères peut aussi être réalisé de telle sorte que ce soit un pivotement du levier 22 vers le bas qui entraîne le blocage des demi- sphères. The half-sphere blocking device can also be made in such a way that it is a downward pivoting of the lever 22 which causes the half-spheres to be blocked.

D'autre part, on peut concevoir que le coin de blo cage 13 et le logement 11 aient une forme inversée, c'est- à-dire des faces 27 et 28 réalisées en oblique dans l'au tre sens. On the other hand, it is conceivable that the blocking wedge 13 and the housing 11 have an inverted shape, that is to say faces 27 and 28 made obliquely in the other direction.

Toutes les pièces de la vanne peuvent être réalisées en fonte. acier, PVC, etc.. d'après le champ d'utilisation. All valve parts can be made of cast iron. steel, PVC, etc. depending on the field of use.

Claims

CLAIM Valve with a bored rotary ball valve for the passage of fluid, comprising a valve body provided with an inlet orifice and an outlet orifice for the fluid, each provided at their inner end with an annular seat intended to be in contact with the obturator, characterized in that the spherical obturator is sectioned according to a vertical plane situated obliquely with respect to the vertical plane containing the longitudinal axis of the bore so as to present two hemispheres and in that a blocking member moves in a housing of the shutter and is intended to separate the two half-spheres from each other and to block them against the annular seats after a maneuver of the shutter has been performed. SUB-CLAIMS I. Valve according to claim, characterized in that the spherical obturator is sectioned along a vertical plane located substantially at 45.@ relative to the vertical plane containing the longitudinal axis of the bore, so that , in the open positions. closed and intermediate shutter. the sectioning plane does not meet the annular seats.

2. Valve according to claim, characterized in that the blocking member is a blocking wedge which moves in a housing provided in the shutter along a vertical plane and perpendicular to the longi tudinal axis of the bore and which is provided with an oval bore intended to allow the flow of fluid when the ob turator is in the open position.

3. Valve according to sub-claim '?, characterized in that the vertical housing has a rectangular cross section and a trapezoidal vertical section.

4. Valve according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the blocking wedge is secured to an operating pull rod controlled by a single lever.

5. Valve according to sub-claim 4, characterized in that the operating rod is provided, at its upper part, with peripheral splines meshing with a sector-toothed lever pivoting vertically around an axis.

6. Valve according to claim and sub-claims 1 to 5, characterized in that the pivoting of the lever causes a sliding of the rod and the wedge and causes either the spacing of the half-spheres and the blocking of these the latter against the seats, i.e. the bringing together of the half-spheres and the release of the latter in relation to the seats.

7. Valve according to claim and sub-claims 1 to 6, characterized in that the lever is integral, via the axis, with an operating head in which the rod is keyed. sliding and in that it can perform a 90o rotation in the horizontal plane. g. Valve according to claim and sub-claims 1 to 7, characterized in that the rotation of the lever in the horizontal plane generates the rotation in the same direction of the rod and of the wedge which is integral with it and causes the rotation of the 'shutter and therefore the placing in the open, closed or intermediate position of the valve.