FR2480895A3

FR2480895A3 - Guillotine valve with apertured shutter - has parallel seats sealed by fluid feed between seat and elastic lining with clamped edges

Info

Publication number: FR2480895A3
Application number: FR8009461A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-18
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1981-10-23
Also published as: FR2480895B3

Abstract

The guillotine valve controls a fluid flow in a circular pipe (3,4), using a laminar shutter (12) which aligns and slides on a plane normal to the pipe axis (A). The shutter has a circular aperture (16) which alternates between coincidence and an offset relationship with the pipe bore (17), and slides between parallel planar seats (10,11). The valve seal is effected by a highly elastic membrane (27,28) which is sandwiched between either or both seats (10,11) and the adjacent major shutter face (13,14). Collars (30a,31) clamp the inner and outer membrane (27) edges respectively to the adjacent seat (11) or shutter face (12), with fluid under pressure pumped (34,35) into the interstitial volume to effect the seal.

Description

L'invention se rapporte à une vanne à sièges parallèles présentés par les faces internes de deux demi-corps et entre lesquels coulisse un obturateur monobloc à deux faces parallèles, que cet obturateur coulisse par translation rectiligne ou par oscillation ( brevet français 873.731). The invention relates to a valve with parallel seats presented by the internal faces of two half-bodies and between which slides a one-piece shutter with two parallel faces, whether this shutter slides by rectilinear translation or by oscillation (French patent 873,731).

Elle se rapporte plus particulièrement mais non exclusivement à de telles vannes dont l'obturateur présente un orifice dit "lunette" qui a l'avantage d'assurer la continuité parfaite de l'alésage du corps, voire m8me de la tuyauterie0
Cette continuité de l'alésage, sans donc la moindre cavité permet, en effet, d'une part, le passage d'un piston racleur libre assurant le nettoyage de la tuyauterie et, d'autre part, d'éviter les pertes de charge et les déports de corps qui pourraient ensuite geler la manoeuvrez
C'est pourquoi cette vanne est plus particulièrement mais non exclusivement appliquée au transport de fluides et/ou de particules solides plus ou moins abrasives, telle de l'eau chargée de sable.It relates more particularly but not exclusively to such valves, the shutter of which has an orifice known as a "telescope" which has the advantage of ensuring perfect continuity of the bore of the body, or even even of the piping.
This continuity of the bore, without therefore the slightest cavity allows, on the one hand, the passage of a free scraper piston ensuring the cleaning of the piping and, on the other hand, to avoid pressure losses and body offsets which could then freeze the maneuver
This is why this valve is more particularly but not exclusively applied to the transport of fluids and / or more or less abrasive solid particles, such as water loaded with sand.

Le problème posé par ce type de vanne à obturateur monobloc est celui de l'étanchéité, tant en position ouverte que fermée, entre l'obturateur et les faces internes des demicorps. The problem posed by this type of one-piece shutter valve is that of the seal, both in the open and closed position, between the shutter and the internal faces of the half-bodies.

Dans certaines réalisations, l'étanchéité est obtenue par une graisse spéciale qui, malheureusement, d'une part, est partiellement entraînée par le produit transporté et, d'autre part, retient les impuretés Dans une autre forme c réalisation, l'étanchéité est as- surée par un joint torique en caoutchouc, partiellement logé dans une gorge, creusée dans l'obturateur ou dans les demicorps ou meme dans des sièges, montés libres dans les demicorps
Pendant les manoeuvres, même s'il est atténué dans le cas d'un montage sur des sièges libres, le frottement du joint conduit à une usure rapide et nécessite donc un remplacement fréquent de ce joint, d'où des frais de maintenance assez élevés0
Dans d'autres formes de réalisation, l'étanchéité y est toujours obtenue par un joint annulaire logé dans une gorge des demi-corps faisant face à l'obturateur, mais cette gorge et le joint ont une section spéciale pour qu'un fluide sou5 pression amené derrière le joint, force celui-ci, à la marnière d'un piston, à sortir de son logement, alors qu'une chute Qe pression, voire même une dépression ramonerait ce joint dans sa gorge (brevets français 2.279.9du et 2.353.770).In certain embodiments, the seal is obtained by a special grease which, unfortunately, on the one hand, is partially entrained by the product transported and, on the other hand, retains the impurities. In another embodiment, the seal is ensured by a rubber O-ring, partially housed in a groove, hollowed out in the shutter or in the half-bodies or even in seats, mounted free in the half-bodies
During the maneuvers, even if it is attenuated in the case of mounting on free seats, the friction of the seal leads to rapid wear and therefore requires frequent replacement of this seal, resulting in fairly high maintenance costs0
In other embodiments, the seal is still obtained there by an annular seal housed in a groove of the half-bodies facing the shutter, but this groove and the seal have a special section so that a fluid sou5 pressure brought behind the seal, forces it, at the edge of a piston, to come out of its housing, while a fall in pressure, or even a depression would sweep this seal in its throat (French patents 2,279.9du and 2,353,770).

L'intérêt de ce type de joint est évidemment de pouvoir n'être mis sous pression que pendant que l'obturateur est en position ouverte ou fermée, afin rassurer l'étanchéité,alors qu'il serait déchargé pendaat les manoeuvres. The advantage of this type of seal is obviously to be able to be pressurized only while the shutter is in the open or closed position, to reassure the seal, while it would be discharged during maneuvers.

Malheureusement, ces Joints spéciaux sont assez onéreux et surtout, à moins de prévoir des moyens de rappel énergiques, leur tour dans leur gorge est assez aléatoire et ces joints sont alors rapidement détruits par l'obturateur0
Par ailleurs, étant donné leurs encombrements, ces joints sont nécessairement logés dans des gorges exécutées dans les demi-corps, pour éviter d'épaissir et donc d'alourdir la par- tie mobile qu'est l'obturateur.Unfortunately, these special seals are quite expensive and above all, unless there are energetic return means, their turn in their throat is quite random and these seals are then quickly destroyed by the shutter0
Furthermore, given their size, these seals are necessarily housed in grooves made in the half-bodies, to avoid thickening and therefore weighing down the movable part which is the shutter.

I1 en résulte que pour le changement d'un tel joint toute la vanne doit être démontée et, au remontage, il faudra de plus surveiller que, du fait de sa mobilité, le joint ne se sera pas déplacé, et ne risque donc pas d'être à nouveau heurté par 1'obtbrateur. I1 follows that for the change of such a seal the entire valve must be dismantled and, on reassembly, it will also be necessary to monitor that, due to its mobility, the seal will not have moved, and therefore does not risk d to be hit again by the shutter.

Un résultat que l'invention vise à obtenir est une vanne à sigles parallèles entre lesquels coulisse un obturateur monobloc à deux faces parallèles dans laquelle l'étanchéité entre les faces de l'obturateur et les sièges est assurée par des joints de forme très simple. A result which the invention aims to obtain is a valve with parallel abbreviations between which slides a one-piece shutter with two parallel faces in which the seal between the faces of the shutter and the seats is provided by joints of very simple shape.

Est également un résultat visé par l'invention une telle vanne dont chaque joint, tout en étant entre les manoeuvres appliqué avec la vigueur d'un fluide sous pression sur la face opposée à celle qui le porte est néanmoins pendant les manoeuvres énergiquement rappelé vers une position le mettent à l'abri des frottements et ce, sans pour cela faire appel à des moyens complexes. Another result targeted by the invention is such a valve, each joint of which, while being between the operations applied with the force of a pressurized fluid on the face opposite to that which carries it, is nevertheless during the operations energetically recalled towards a position protect it from friction and this, without using complex means.

Est aussi un résultat visé par l'invention, une telle vanne dont chaque joint, d'une part, peut être porté par l'obtura- teur, sans alourdir excessivement cette pièce mobile et, d' autre part, est fixe par rapport à la pièce qui le porte et ne peut donc se déplacer pendant le montage de l'obturateur dans le corps. Is also a result targeted by the invention, such a valve of which each seal, on the one hand, can be carried by the shutter, without excessively weighing down this moving part and, on the other hand, is fixed relative to the part which carries it and therefore cannot move during assembly of the shutter in the body.

A cet effet, l'invention a pour objet une vanne du type cité plus haut, notamment caractérisée en ce que le joint d' étanchéité est formé, au repos,d'une bande plane en matériau fortement élastique faisant partie d'uine feuille ou d'une bande plus large, dont les bords son t une part, entre l'une des faces entre lesquelles l'étanchéité est à réaliser et,d'autre part, deux brides dont une bride centrale et une bride périphérique, de formes et de dimensions telles qu' entre le bord externe de la bride centrale et le bord interne de la bride périphérique, la feuille soit dégagée sur la largeur correspondant à celle de la bande continue précitée, derrière laquelle débouche au moins un orifice d'amenée d'un fluide sous pression, apte à déformer la bande pour amener au moins sa partie médiane au contact de l'autre face et l'appliquer énergiquement sur celle-ci. To this end, the subject of the invention is a valve of the type mentioned above, in particular characterized in that the seal is formed, at rest, of a flat strip of highly elastic material forming part of a sheet or a wider band, the edges of which are on the one hand, between one of the faces between which the sealing is to be carried out and, on the other hand, two flanges, of which a central flange and a peripheral flange, of shapes of dimensions such that between the outer edge of the central flange and the inner edge of the peripheral flange, the sheet is released over the width corresponding to that of the abovementioned continuous strip, behind which opens at least one orifice for feeding a pressurized fluid, capable of deforming the strip to bring at least its middle part into contact with the other face and to apply it vigorously thereon.

L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement
- figure 1 : la vanne vue en boy de son alésage
- figure 2 : une coupe selon Il/de la figure 1.The invention will be better understood with the aid of the description given below, by way of nonlimiting example, with reference to the attached drawing which schematically represents
- Figure 1: the valve seen in boy from its bore
- Figure 2: a section along II / of Figure 1.

La vanne représentée au dessin comprend deux demi corps 1,2 pourvus chacun de moyens d'assemblage aux tronçons 3,4, de tuyauterie entre lesquels cette vanne est intercalée. The valve shown in the drawing comprises two half-bodies 1,2 each provided with means for joining the sections 3,4, with piping between which this valve is interposed.

Ces moyens d'assemblage peuvent être de tous types connus, tels une soudure directe, des brides, des trous taraudés 5 recevant des vis 6 de fixation du tronçon de tuyauterie correspondant avec interposition d'un joint 7. These assembly means can be of any known type, such as a direct weld, flanges, tapped holes 5 receiving screws 6 for fixing the corresponding section of piping with the interposition of a seal 7.

Ces demi-corps 1,2 sont reliés entre eux par les parois latérales o,9, formant des entretoises maintenant l'écartement des demi-corps et garantissant le parallélisme des faces internes 10,11 se faisant vis à vis. These half-bodies 1,2 are interconnected by the side walls o, 9, forming spacers maintaining the spacing of the half-bodies and guaranteeing the parallelism of the internal faces 10,11 facing each other.

Les demi-corps 1,2, et leurs parois latrales 8,9, peuvent, soit être formés d'éléments distincts assemblés par tout moyen connu, soit former un corps monobloc
Entre les faces internes 10,11 des demi-corps coulisse un obturateur monobloc 12 à faces parallèles 13,14. Cet obturateur est du type dit "pelle" ou guillotine ou, comme repos senté au dessin, du type dit à lunette" c'est à dire présentant un orifice 15 assurant la continuité parfaite de l'alé- sage 16 des demi-corps 1,2 voire même du passage 17 de la tuyauterie. The half-bodies 1, 2, and their side walls 8, 9 can either be formed from separate elements assembled by any known means, or form a one-piece body
Between the internal faces 10,11 of the half-bodies slides a one-piece shutter 12 with parallel faces 13,14. This shutter is of the so-called "shovel" or guillotine type or, as felt rest in the drawing, of the so-called "telescope" type, that is to say having an orifice 15 ensuring perfect continuity of the bore 16 of the half-bodies 1 , 2 or even passage 17 of the piping.

La manoeuvre de ce type de vanne peut eAtre nannelle ou meca- nique et par exemple au moyen d'un vérin 18 dont la corp est fixé à une sellette 20, fixée aux deAIi-corp 1,2, par des colonnettes 21, alors que la chape 22 de la tiOe 23 du piston a son axe 24 qui traverse une oreille 25 de l'obtura- teur 12. L'action de ce vérin peut de manière connue etre contrôlée par des contacts de fin de course. Àu moins entre l'une des faces 13 ou 14 de l'obturateur 12 et la face interne 10 ou 11 du demi-corps correspondant, est interposé un joint d'étanchéité 26 ou 27 ceinturant l'alésage.The operation of this type of valve can be manual or mechanical and, for example, by means of a jack 18, the body of which is fixed to a harness 20, fixed to the deAIi-corp 1,2, by small columns 21, while the yoke 22 of the rod 23 of the piston has its axis 24 which passes through an ear 25 of the shutter 12. The action of this jack can in known manner be controlled by limit switch contacts. At least between one of the faces 13 or 14 of the obturator 12 and the internal face 10 or 11 of the corresponding half-body, there is interposed a seal 26 or 27 surrounding the bore.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le joint d'étanchéité est formé, au repos, d'une bande plane en matériau fortement élastique faisant partie d'une feuille ou d'une bande plus large dont les bords sont pincés sur l' une 13 ou 14 des faces 10 et 13 ou 11 et 14 entre lesquelles l'étanchéité est à réaliser Ce pincement étant réalisé par deux brides dont une bride centrale 30 a, 30 b et une bride périphérique 31 de forme et de dimensions telles qu' entre le bord externe 32 a, 32 b , de la bride centrale 30 a, 30 b et le bord interne 33 de la bride périphérique 31, la feuille soit dégagée sur la largeur correspondant à celle de la bande continue précitée 28 derrière laquelle débouche au moins un orifice 34 d'amenée d'un fluide sous pression 35, apte à déformer la bande 28 pour amener au moins sa partie médiane au contact de l'autre face et l'appliquer énergiquement sur celle-ci. According to an essential characteristic of the invention, the seal is formed, at rest, of a flat strip of highly elastic material forming part of a sheet or of a wider strip whose edges are pinched on the a 13 or 14 of the faces 10 and 13 or 11 and 14 between which the sealing is to be carried out This pinching being carried out by two flanges including a central flange 30 a, 30 b and a peripheral flange 31 of shape and dimensions such that between the outer edge 32 a, 32 b, of the central flange 30 a, 30 b and the inner edge 33 of the peripheral flange 31, the sheet is released over the width corresponding to that of the aforementioned continuous strip 28 behind which opens to the at least one orifice 34 for supplying a pressurized fluid 35, capable of deforming the strip 28 so as to bring at least its middle part into contact with the other face and apply it vigorously to the latter.

Dès que chute la pression du fluide agissant derrière la bande, tirée élastiquement par ses bords qui sont pincés sous les brides, la bande28 reprend sa forme plane, écartée du plan de frottement d'une distance correspondant à l'épaisseur des brides. As soon as the pressure of the fluid acting behind the strip drops, elastically pulled by its edges which are pinched under the flanges, the strip 28 resumes its planar shape, spaced from the friction plane by a distance corresponding to the thickness of the flanges.

Pour éviter un cisaillement de la bande, les bords des brides jouxtant la bande 28 sont arrondis. To avoid shearing of the strip, the edges of the flanges adjoining the strip 28 are rounded.

Les brides 30,31 seront fixées, par exemple par mise en place de rivets, de boulons ou de vis 36. The flanges 30, 31 will be fixed, for example by placing rivets, bolts or screws 36.

Plutôt que fixé sur le demi-corps pour venir s'appliquer sur l'obturateur, le joint est de préférence fixé sur l'obturateur et, de ce fait, pour le remplacement éventuel du joint, il suffit de sortir l'obturateur, le corps de vanne demeurant assemblé à ses tronçons de tuyauterie. Rather than fixed on the half-body to come to be applied on the shutter, the seal is preferably fixed on the shutter and, therefore, for the possible replacement of the seal, it suffices to take out the shutter, the valve body remaining assembled to its pipe sections.

Le joint pourra être constitué de caoutchouc naturel ou synthétique à coefficient d'élasticité élevé et par exemple de sept cent à huit cents pour cent. The joint may be made of natural or synthetic rubber with a high elasticity coefficient and for example from seven hundred to eight hundred percent.

On peut évidemment ne prévoir de joint que sur l'une des deux faces de l'obturateur. It is obviously possible to provide a seal only on one of the two faces of the shutter.

Un autre avantage de ce type de joint est de ne pas nécessiter d'usinage de gorges et d'être peu motteux. Another advantage of this type of joint is that it does not require machining grooves and that it is not very clod.

Claims

1. Valve with parallel seats presented by the internal faces of two half-bodies and between which slides a one-piece shutter with two parallel faces, in which valve at least on one side of the shutter between the internal face of the half-body and the corresponding face of the obturator is interposed with a seal surrounding the bore, this valve being characterized in that the seal (28) is formed at rest from a flat strip of material strongly elastic forming part of at least one wider strip, if not of a sheet whose edges are pinched on one of the faces (10 and 13) or (11 and 14) between which the sealing is to be achieved by means of two flanges (30,31) including a central flange (30 a or 30 b) and a peripheral flange (31) of shape and dimensions that between the outer edge (32) of the central flange (30) and the inner edge ( 33) from the peripheral flange (31), the highly elastic material is released over a corresponding width to that of the aforementioned ninue strip (28) behind which opens at least one orifice for supplying a pressurized fluid, to bring at least its middle part into contact with the other face and apply it vigorously thereon .

2. Valve according to claim 1, characterized in that the flanges have their edge which adjoins the strip (28) which is rounded.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the face on which the seal is pinched sst that of the shutter.