FR2487034A1

FR2487034A1 - Robinet a papillon

Info

Publication number: FR2487034A1
Application number: FR8015925A
Authority: FR
Inventors: Pierre Louis Barbe
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1982-01-22
Also published as: AT385569B; BE889668A; ES287285U; CH640325A5; JPH0133709B2; GB2079901B; ATA306681A; IN154628B; ES290594Y; AU7264781A; JPS5761865A; US4411405A; ZA814347B; NL187761B; IT1144403B; NL8103408A; NL187761C; FR2487034B1; AU528968B2; GB2079901A

Abstract

DANS CE ROBINET, LA GARNITURE D'ETANCHEITE DEFINIT UNE LIGNE D'ETANCHEITE IDENTIQUE A LA LIGNE MOYENNE DU SIEGE 5, ET EN CHAQUE POINT DE CETTE LIGNE MOYENNE LE PLAN TANGENT AU SIEGE FORME UN ANGLE AIGU AU MOINS A PEU PRES CONSTANT AVEC LA TANGENTE A LA TRAJECTOIRE DU POINT CORRESPONDANT DU PAPILLON 8 AU POINT DE CONTACT DE LA GARNITURE AVEC LE SIEGE. AINSI, SUR TOUT SON POURTOUR, ET MEME DANS LA REGION DE L'AXE DE ROTATION, LA GARNITURE TRAVAILLE EN COMPRESSION PURE, SANS GLISSEMENT NI FROTTEMENT PAR RAPPORT AU SIEGE. L'USURE DE LA GARNITURE ET LE COUPLE DE MANOEUVRE DU PAPILLON SONT DE CE FAIT TRES REDUITS. APPLICATION AUX ROBINETS COMMANDES ET AUX CLAPETS ANTI-RETOUR.

Description

La présente invention est relative à un robinet à papillon, c'est-à-dire

du type comprenant un corps tubulaire qui délimite un conduit d'écoulement et un papillon obturateur monté rotatif dans ce corps autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, l'un des deux élé- ments portant une garniture d'étanchéité élastique et

l'autre une surface de siège pour cette garniture.

Dans ces robinets, la garniture d'étanchéité

peut être logée soit dans le corps, soit sur le papillon.

IO De plus, l'axe de rotation du papillon peut soit rencon--

trer l'axe d'écoulement (papillon centré), soit ne pas le rencontrer (papillon excentré). L'invention s'applique aux robinets à papillon commandés comme aux robinets à

papillon constituant des clapets anti-retour.

I5 Le problème de l'étanchéité d'un robinet à papil-

lon consiste à obtenir un bon contact périphérique entre

la garniture et le siège en position de fermeture, notam-

ment dans la zone diamétrale voisine de l'axe de rotation.

Ce problème est habituellement résolu en prévoyant une interférence sensible entre le siège et la garniture, c'est-à-dire une saillie relativement importante de la

garniture d'étanchéité par rapport à la surface du siège.

Cependant, cette-interférence conduit à des frottements importants au voisinage de la position de fermeture, et donc, en plus d'une forte usure de la garniture d'étanchéité, à un couple de manoeuvre et à une puissance élevés nécessaires pour faire tourner le papillon. En raison deces inconvénients, la Demanderesse s'est posé le problème de se libérer de la nécessité de toute interférence ou saillie prédéterminée de la garniture d'étanchéité par rapport à la surface du siège

sur laquelle elle doit s'appliquer.

A cet effet, l'invention a pour objet un robinet à papillon du type précité, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité définit une ligne d'étanchéité identique à la ligne moyenne du siège, et en ce qu'en chaque point de cette ligne moyenne, le plan tangent au siège forme un angle aigu au moins à peu près constant avec la tangente à la trajectoire du point correspondant du papillon au point de contact de la garniture avec le siège. Grâce à cet agencement, l'étanchéité est assurée sur tout le pourtour du papillon par simple compression Io ou écrasement progressif de la garniture. Celle-ci, dès que l'angle considéré présente une valeur suffisante, aborde ou accoste le siège sans glissement ni frottement, et ceci même dans la zone diamétrale voisine de l'axe de rotation. I5 Ainsi, non seulement lrusure et le couple de manoeuvre sont réduits, mais le siège peut être brut de fonderie,, étant bien entendu que l'expression "brut de fonderie" ne signifie pas pour autant que la surface soit grossière car les moyens actuels de moulage en fonderie

permettent de réaliser de beaux états de surface,par exemple en uti-

lisant des sables de fine granulométrie agglomérés par

des liants synthétiques disponibles dans le commerce.

L'angle considéré, qui est de préférence de

l'ordre de 20 à 30,peut soit être rigoureuseient cons-

tant sur toute la périphérie du papillon et du siège, pour faciliter la fabrication, soit varier sur cette périphérie en raison inverse du rayon de déplacement du point courant de la ligne d'étanchéité, pour rendre uniforme l'écrasement de la garniture dans toutes les positions de fermeture du papillon, même avant que la

position de fermeture maximale soit atteinte.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la ligne d'étanchéité définie sur le corps présente, en coupe par le plan contenant l'axe du conduit d'écoulement et perpendiculaire à l'axe de rotation du papillon, ce plan étant un plan de symétrie pour le robinet, un profil en demiamphore comportant d'un côté de l'axe d'écoulement, à partir de son extrémité, une partie inclinée à peu près

rectiligne correspondant au pied de l'amphore et se rac-

cordant à un ventre dont le sommet est arrondi et convexe et situé hors de l'axe d'écoulement, et, de l'autre côté de cet axe, une partie concave correspondant au col de l'amphore.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

IO tion ressortiront de la description qui va suivre, donnée

à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un robinet à papillon suivant l'invention, en position de I5 fermeture; la Fig. 2 est une vue analogue du robinet à papillon de la Fig. 1 en position d'ouverture; la Fig. 3 est une vue transversale du siège et du papillon en position d'ouverture, prise dans le sens de la flèche 3 de la Fig. 2; la Fig. 4 est un schéma géométrique illustrant la définition géométrique de la ligne d'étanchéité entre la garniture et son siège ainsi que celle de la surface d'étanchéité; les Fig. 5 et 6 sont des schémas analogues à la Fig. 4 montrant deux variantes de lignesd'étanchéité; les Fig. 7, 8 et 9 sont des vues simplifiées en perspective représentant respectivement la surface de siège seule, le papillon seul et l'ensemble du papillon et du siège en position d'ouverture partielle du robinet; la Fig.10 est une vue en coupe-d'une variante du papillon de la Fig. 1; la Fig. Il est une vue suivant la flèchell du papillon de la Fig. 10; la Fig. 12 est une vue partielle à grande échelle illustrant l'interférence d'une garniture d'étanchéité d'un papillon et de son siège dans un robinet de la technique antérieure;

les Fig. 13 et 14 sont des vues de détail analo-

gues illustrant la compression de la garniture d'étan- chéité sur lesiège du robinet de l'invention, la Fig.13 montrant la garniture à l'état libre au moment o elle entre en contact avec le siège et ia Fig. 14 la garniture à l'état comprimé, en position de fermeture complète; 10. la Fig. 15 est un schéma géométrique analogue aux Fig. 5 et 6 montrant deux rayons de longueurs inégales

entre la ligne d'étanchéité et l'axe de rotation du papil-

lon; les' Fig. 16 et 17 sont des vues analogues à la

I5 Fig. 14 illustrant avec exagération une variante de réa-

lisation de la surface de siège avec modification d'angle entre les deux rayons de la Fig. 15; et la Fig. 18 est une vue analogue à la Fig. 1 d'une variante de robinet à papillon suivant l'invention, ce robinet étant du type excentré et utilisable comme clapet anti-retour. Suivant l'exemple d'exécution représenté aux

Fig. 1 à 3 et 7 à 9, l'invention est appliquée à un robi-

net à papillon commandé dont le corps tubulaire 1, d'axe.

X-X supposé horizontal, est pourvu de brides 2 de raccor-

dement à la conduite sur laquelle doit être monté le robinet, ces brides 2 étant d'ailleurs facultatives. Ce robinet est applicable à des conduites d'eau, de pétrole ou d'autres liquides ainsi qu'à des conduites véhiculant

des fluides gazeux ou des produits solides pulvérulents.

- Le corps 1 présente à mi-longueur, en saillie à l'intérieur de la cavité cylindrique d'écoulement 3 à section circulaire; un siège 4 composé de deux flancs 5

et 6 de pentes inégales qui sont des surfaces irréguliè-

res évoluant de façon continue autour de l'axe X-X et se

coupant suivant une arête 7 formant une boucle irréguliè-

re fermée autour de cet axe X-X. La face 5 à faible pente constitue le siège proprement dit du robinet. Le corps est brut de fonderie,mais le siège a néanmoins un bel état de surface grâce à l'utilisation d'un procédé moderne de

moulage de précision en fonderie.

L'obturateur rotatif ou papillon 8 est du type "centré", c'est-à-dire qu'il est claveté sur un arbre de rotation 9 d'axe Y-Y perpendiculaire à l'axe X-X, supposé IO également horizontal et coupant celui-cti en 0. L'arbre 9 est relié à des moyens d'entraînement en rotation dans les deux sens (non représentés). Le papillon 8 comprend une face plane 10 renflée le long de l'axe Y-Y en un secteur cylindrique recevant l'arbre 9, une face bombée

I5 11 reliée à la face 10 par les deux extrémités de celle-

ci les plus éloignées de l'axe Y-Y, et deux faces laté-

rales bombées 12 fermant le volume du papillon et-tra-.

versées par l'arbre 9.

Dans cet exemple, l'axe Y-Y est déporté en-ce sens qu'il n'est pas situé dans le plan de la face 10 du papillon mais décalé d'une petite distance d par rapport

à. ce plan, du côté de la face 11 opposée.

Toute la périphérie de la.face bombée 11 est entourée d'un cordon ou garniture d'étanchéité 13 en élastomère destiné à être appliqué de manière étanche sur le siège 5. Dans ce mode de réalisation, la garniture 13 est une protubérance d'un revêtement 14 en-élastomère

dont est pourvu l'ensemble du papillon 8. Cette protubé-

rance suit un contour courbe et sinueux, fermé, et pré-

sente une faible largeur de part et d'autre d'une ligne théorique d'étanchéité 15 définie plus loin. La section transversale du cordon 13 est triangulaire, la ligne 15 constituant le sommet de ce triangle. La ligne moyenne..16

du siège 5 est à peu près identique à la ligne 15.

6- En position de fermeture du robinet, le siège 4 et le papillon 8 admettent comme plan de symétrie commun le plan P (Fig. 3) perpendiculaire à l'axe de rotation

Y-Y et contenant l'axe X-X d'écoulement.

Sur tout le pourtour du conduit, c'est-à-dire en tout point M de la ligne d'étanchéité 16, le plan tangent T à la surface d'étanchéité ou siège 5 fait un angle aigu x constant ou à peu près constant avec la tangente t au cercle de rayon R et d'axe Y-Y passant par IO le point M(Fig.4 et 13). Cette condition est remplie même

dans les zones extrêmes voisines de l'axe y-y,de trace 0.

Pour définir la ligne d'étanchéité 16, on se reportera à la Fig.-4, qui représente schématiquement le conduit cylindrique d'écoulement 3 et suppose la ligne 16

tracée sur ce cylindre.

A partir d'un point M arbitraire situé sur le conduit 3, on trace la tangente Mt au cercle d'axe Y-Y

-passant par M. Le plan tangent cherché fait un angle don-

né x avec la droite Mt; il s'agit-donc d'un plan T tangent -au cône C d'axe Mt et de demi-angle au sommet x, et la

tangente cherchée Mti appartient à ce plan. Pour des rai-

sons d'encombrement du papillon perpendiculairement à l'axe Y-Y, on choisit, pour un plan T donné, la droite

Mt1 constituée par la génératrice du cône C dans ce plan.

Pour définir le plan T, on remarque que la tan-

gente Mt1 appartient également au plan tangent en M au conduit 3. Cette tangente est donc finalement constituée par l'intersection (ou par l'une des intersections) de ce plan tangent avec le cône C. En répétant cette construction point par point, et en tenant compte de la continuité nécessaire, la Demanderesse a retenu pour les lignes 15 et 16 le profil en demi-amphore représenté aux Fig. 1 et 2. A partir d'un point extrême A le plus éloigné de l'axe Y-Y en position de fermeture et constituant le pied de l'amphore, ce point

étant le plus haut sur la Fig. l, ce profil comporte suc-

cessivement une partie 17 à peu près rectiligne ou légè-

rement concave s'éloignant obliquement de la face plane 10 (Fig. 2), une partie bombée ou ventre 18 dont le som- met arrondi 19 est voisins de l'axe X-X mais situé avant

celui-ci, puis, à peu près à partir de cet axe, une par-

tie concave 20 s'étendant jusqu'à. l'autre point extrême

B le plus éloigné de l'axe Y-Y.

Ainsi, la ligne 15 est entièrement située d'un seul côté de la face 10. Les points A et B peuvent être soit alignés avec le point O comme aux Fig. 1 et 2, soit,

en variante, décalés dans un sens ou dans l'autre- -

parallèlement à;.l'axe X-X comme représenté aux Fig. 5 et

I5 6. La solution choisie est celle qui présente l'emcombre--

ment axial minimal, ce qui est à étudier dans chaque cas particulier.

Vue suivant une direction perpendiculaire, c'est-

à-dire suivant l'axe X-X pour la ligne d'étanchéité 15 lorsque le papillon est en position d'ouverture maximale, cette ligne d'étanchéité a une forme en auge avec deux points d'inflexion près de ses extrémités, comme on le

voit à la Fig. 3.

Qn choisit le point de départ M de la courbe 16 par rapport à. l'axe Y-Y de manière que cette courbe 16 soit aussi avantageuse que possible: il faut que ce choix conduise à un ventre 18 dont le sommet arrondi convexe 19 est situé le plus près possible de l'axe Y-Y en laissant

toutefois le passage nécessaire à l'arbre de commande 9.

Par exemple, il serait irrationnel:de.choisir un point M

trop éloigné de l'axe Y-Y rendant nécessaire le creuse-

ment local de la paroi interne de la cavité 3 pour livrer passage au rayon OM du papillon 8 lors du débattement de celui-ci.

On a vu plus haut que le plan tangent T à la surfa-

ce de siège 5 au point M est défini en même temps que la tangente Mt à la ligne d'étanchéité 16.La surface 5 est une surface réglée formant l'enveloppe de tous les plans tangents T le long de la ligne 16.Pour obtenir la généra- trice au point M,on trace dans le plan tangent T un court segment de droite MV,MV' perpendiculaire à la droite Mt1 et de longueur l,de part et d'autre du point M.La surface évolue de façon sinueuse autour de l'axe X-X,en étant IO tournée vers une extrémité du corps 1 au point A situé d'un côté du plan défini par les axes X-X et Y-Y et vers

l'autre extrémité du corps 1 au point B opposé.L'inclinai-

sion de l'axe de symétrie 13a de la section du cordon d'é-

tanchéité 13 du papillon par rapport à ce même plan évolue

I5 de façon analogue,de manière que,en chaque point de la li-

gne d'étanchéité,ce cordon soit tourné vers le siège 5 en

fin de fermeturedu papilloh. de la manière représentée à la Fig. 13.

La manière dont travaille la garniture 13 est représentée aux Fig. 13 et 14: en chaque point, cette garniture aborde le siège 5 par son sommet M (Fig. 13), et la poursuite de la rotation du papillon provoque une compression pure de la garniture, avec déformation de l'élastomère mais sans aucun glissement ni frottement (Fig. 14). Ceci est à comparer avec la garniture 113 représentée à la Fig. 15, qui appartient au robinet à papillon connu décrit dans le brevet FR 1 543 451: la garniture 113 du papillon 108 présente une interférence ou chevauchement e avec le siège 105 et aborde celui-ci

latéralement,de sorte que, à la fermeture comme à l'ou-

verture, sa compression s'accompagne d'un frottement

important conduisant à une usure rapide.

L'angle x formé-par le plan tangent T à la surfa-

ce du siège en un point M et par la tangente t au point M

au cercle de rayon OM, est choisi en fonction de l'écra-

sement optimal de la garniture d'étanchéité 13 en

élastomère sur le siège 5. On entend par écrasement opti-

mal e celui qui est nécessaire et suffisant sur tout le

pourtour du papillon et de la surface de siège pour assu-

rer l'étanchéité en position de fermeture du papillon, pour une pression de service donnée. Pour un diamètre nominal égal de la tubulure d'écoulement 3, l'écrasement e nécessaire à l'étanchéité est plus élevé pour une pression de service plus forte que pour une pression de service plus faible. A l'écrasement e est lié l'effort IO ou le couple de fermeture du papillon:, ce couple est plus élevé pour un écrasement e plus important que pour un écrasement e plus faible. Ainsi, l'écrasement e optimal est celui qui nécessite le couple de fermeture juste

suffisant pour assurer l'étanchéité.

I5 On peut choisir un angle x rigoureusement cons-

tant sur tout le pourtour du papillon et de la surface de siège, ce qui permet une réalisation plus facile. On peut

choisir aussi de faire varier l'angle x le long du pour-

tour du papillon et de la surface de siège. Dans les deux cas, l'écrasement e. de la garniture d'étanchéité 13 en

élastomère sur le siège 5 est constante sur tout le pour-

tour de ce siège en position de fermeture du papillon.

Mais, dans le premier cas, l'écrasement e n'est constant que dans la position de fermeture maximale,et il varie sur tout le pourtour entre la position de début d'accostage de la garniture d'étanchéité sur la surface de-siège et la position définitive-de fermeture. Au contraire, dans- le deuxième cas, on peut obtenir un écrasement constant sur

tout le pourtour dès le moment de l'accostage de la gar-

niture sur le siège et jusqu'à la position de fermeture définitive.

Plus précisément, si on choisit un angle x cons-

tant, au cours de la rotation du papillon 8 vers sa position de fermeture, l'accostage et l'écrasement de la garniture d'étanchéité 13 commencent par les points de la

ligne d'étanchéité 15 les plus proches de l'axe de rota-

tion Y-Y et se propagent ensuite progressivement sur tout le pourtour. Par conséquent, la valeur e de l'écrasement de la garniture varie sur tout le pourtour jusqu'à la position de fermeture maximalel-pour laquelle la valeur e devient constante sur tout le pourtour. Si l'on veut limiter l'effort de serrage du papillon en position de fermeture, c'est-à-dire ne pas atteindre la position de IO fermeture maximale,il faut donc s'assurer que, sur les points du pourtour o l'écrasement e a la valeur la plus

faible, cette valeur est suffisante pour assurer l'étan-

chéité compte tenu de la pression considérée.

On peut au contraire faire varier l'angle x en

I5 raison inverse du rayon OM sur tout le pourtour du papil-

lon, c'est-à-dire en raison inverse de la distance entre chaque point M de la ligne d'étanchéité 15 et le point central O de l'axe Y-Y de rotation. Compte tenu de la forme de la ligne d'étanchéité 15 en demi- amphore, le rayon OM1est minimal au voisinage de l'axe de rotation Y-Y, et par conséquent l'angle x maximal dans cette zone 2-

(Fig. 17X-, alors que le rayon OM est maximal aux extré-

mités du diamètre AB et donc l'angle x minimal à ces extrémités (Fig. 16). On peut ainsi obtenir un accostage simultané de tous les points de la crête de la garniture 13 sur la surface de siège 5 et, dès cet accostage, une

valeur uniforme de l'écrasement de la garniture d'étan-

chéité sur tout le pourtour du papillon et de la surface de siège., cet écrasement augmentant progressivement au 310 fur et à mesure du serrage du papillon sur le siège, c'est-à-dire de la rotation du papillon, mais en restant uniforme sur tout le pourtour au cours de ce serrage ou de- cette rotation. Ceci présente l'avantage que, lorqu'on ne va pas jusqu'à la position de fermeture maximale, l'étanchéité est certaine sur tout le pourtour dès lors que l'écrasement est suffisant en un point, comptetenu de la pression de service. Ceci permet donc de diminuer l'effort de serrage pour une pression donnée. Mais, en contrepartie, la réalisation de la ligne d'étanchéité de

la surface de siège est beaucoup plus difficile et l'en-

combrement axial est plus important, l'amphore étant plus* "ventrue". Dans la pratique,on peut adopter un anglex constant de l'ordre de 20 à. 30 , en admettant des variations de quelques degrés en plus ou en moins sur certains points de la ligne-d'étanchéité 15 afin d'adoucir les variations

ou l'évolution de courbure de la surface de siège 5.

Géométriquement, cela revient à admettre que la

tangente Mt (Fig. 4) n'est pas toujours exactement si-

tuée sur le cône C mais peut être située au voisinage de

ce cône. En d'autres termes, on renonce parfois à-l'en-

combrement minimal du papillon 8 pour rechercher une plus

grande sécurité dans l'étanchéité par une meilleure uni-

formité de l'écrasement e sur le pourtour. Il est à noter

à-ce sujet que, suivant le choix de l'angle x (rigoureu--

sement constant.sur tout le pourtour du papillon et du

siège ou bien admettant de légères variations), la proé-

minence du ventre du profil en demi-amphore peut être

plus ou moins accentuée.

Dans une réalisation pratique ayant donné satis-

faction, le siège 4 et le papillon 8 ainsi définis géomé-

triquement sont réalisés de la manière suivante.

Le siège.4 (Fig. 1, 3, 7 et 9) est en saillie intérieure par rapport au conduit 3 et est situé de part et d'autre du plan de symétrie P: la surface de siège 5 est une surface sinueuse située de part et d'autre de la ligne d'étanchéité-15 en demi-amphore. Par une torsade plus ou moins progressive au - dessous de

l'axe Y-Y, de chaque côté du plan de symétrie P, la sur-

face de siège 5 change d'orientation du point A au point B pour faire face obliquement à la direction d'écoulement

si elle était orientée en sens inverse, ou réciproquement.

Par contre, aux deux extrémités de l'axe Y-Y, la surface a la même orientation par rapport au sens d'écoulement, et cette orientation est la méfe jusqu'au point A situé du côté du

papillon dans la position d'ouverture de celui-ci (Fig.3).

La surface 5 reste inclinée d'un angle constant ou à peu IO près constant, même dans la zone de l'axe Y-Y de rotation,

par rapport à la tangente en un point M quelconque de la -

ligne d'étanchéité 15 au cercle de rayon OM qui est la trajectoire parcourue par le point M lors de la rotation

du papillon 8. Cet angle est de l'ordre de 20 à 30 . La-

I5 dite surface d'étanchéité 5 contourne la cavité de l'ar-

bre de rotation 9 d'axe Y-Y et est située d'un seul côté

de celui-ci, et il en est de même de la garniture d'étan-

chéité 13 du papillon.

Dans l'exemple de réalisation des Fig. 1 à 3 et 7 à 9, la surface ll du papillon 8 opposée à la face

plane 10 est une surface cylindrique bombée à génératri-

ces parallèles à l'axe Y-Y. En variante, comme représenté aux Fig. 10 et 1,cette surface lla peut être évidée en auge, avec des génératrices à peu près perpendiculaires à l'axe Y-Y, l'épaisseur minimale étant juste suffisante pour permettre le passage de l'arbre 9-du papillon 8 (Fig. 10). Dans les

deux cas, le papillon présente un profil aéro-ou hydrody-

namique en position d'ouverture totale, à 90 de sa position de fermeture, et il offre donc une résistance

*30 minimale à l'écoulement.

Comme indiqué plus haut, au cours de la rotation de fermeture du papillon 8, la garniture d'étanchéité 13

se-rapproche du siège 5 et l'aborde plus-ou moins simul-

tanément sur tout le pourtour du papillon et du siège

suivant le choix précité de l'angle x. Cet accostage s'ef-

fectue sans glissement ni frottement mais uniquement avec

compression ou écrasement progressif de la garniture d'é-

tanchéité contre le siège. En position fermée, cet écra-

sement de la garniture d'étanchéité existe sur tout le pourtour du papillon et du siège, et d'un seul côté de

l'arbre de rotation 9,quï est contourné.

Ainsi, la fermeture du conduit 3 est absolument hermétique et, étant donné l'absence de glissement ou de IO frottement, elle s'effectue avec le minimum d'usure de la

garniture d'étanchéité 13 au cours des manoeuvres succes-

sives du papillon. Même dans la zone de l'axe de rotation Y-Y, l'accostage de la garniture d'étanchéité 13 sur son siège 5 s'effectue comme cela est illustré aux Fig. 13 et I5 14, et la crête 15 est progressivement écrasée sur le

siège, sans glissement ni frottement, au cours de la ro-

tation du papillon 8. Au cours de cet accostage, chaque

point de la crête 15 rencontre un plan tangent à la sur-

face de siège 5 ayant au moins à peu près la même incli-

naison par rapport à la tangente au cercle de rotation

du point considéré de la crête 15.

Dans la'variante de la Fig. 18, le papillon 8 a la même forme que le papillon 8 des Fig. 1 à 3 et 7 à 9,

mais il est excentré: son axe de rotation Z-Z ne rencon-

tre pas l'axe X-X, tout en restant bien entendu orthogo-

nal à celui-ci.

Plus précisément, le col B du profil en demi-

amphore est situé du côté de l'axe de rotation Z-Z de l'arbre de rotation 9, qui tourillonne libreoent dans le

corps lb, cependant que le som-et 19 du ventre est situé de l'au-

tre côté de l'axe d'écoulement X-X. Le papillon 8b est b claveté sur l'arbre de rotation 9 au moyen d'une paire

c' iJ les 20 qui font saillie sur la face plane 10.

Le col et le ventre du profil du papillon 8b -.:: fins- répartïs par rapport aux axes X-X et Z-Z, le papillon est déséquilibré volontairement, de sorte que si

le sens de l'écoulement est celui de la flèche f, l'écou-

lement doit vaincre la tendance du papillon 8b à tourner sous l'effet de la gravité autour de l'axe Z-Z dans le sens. de la flèche g, c'est-à-dire à revenir toujours en position de fermeture, et que, si le sens de l'écoulement est inversé par rapport à la flèche f,le papillon 8b se ferme en tournant suivant la flèche g. Par conséquent,

le papillon 8 interdit l'écoulement en-sens inverse de-

1o la flèche f et se comporte comme un clapet anti-retour.

Les conditions géométriques définissant les li-

gnes d'étanchéité 15 et 16 ainsi que la surface de siège sont les mêmes que-précédemment, et les avantages pré- cités sur les conditions de fermeture et d'étanchéité I5 sont également les mêmes, notamment dans la zone de l'axe

de rotation Z-Z excentré.

On remarquera que, dans cette variante, le corps tubulaire 1b est dépourvu de brides d'extrémité. Un tel corps est-destiné à. être monté avec serrage entre deux brides d'une canalisation reliées l'une à l'autre par

des tirants, d'une manière connue en soi.

Bien entendu, tout ce qui précède s'applique au cas o le siège est formé sur la périphérie du papillon et o la garniture élastique est portée par le corps du

robinet.

Claims

- REVENDICATIONS -

1.- Robinet à papillon, du type comprenant un corps tubulaire qui délimite un conduit d'écoulement et un papillon obturateur monté rotatif dans ce corps autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, l'un des deux éléments portant une garniture d'étanchéité élasti-

que et l'autre une surface de siège pour cette garni-

ture, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (.13) définit une ligne d'étanchéité (15) identique à la ligne moyenne (16) du siège (5), et en ce qu'en chaque IO point de cette ligne moyenne, le plan tangent (T) au

siège forme un angle aigu (x) au moins à peu près cons-

tant avec la tangente (Mt) à la trajectoire du point (M) correspondant du papillon (8) au point de contact de la

garniture (13) avec le siège.

I5 2.- Robinet à papillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle (x) est de l'ordre

de 20 à 30 .

3.- Robinet à papillon suivant l'une des revendi-

cations 1 et 2, caractérisé en ce que la ligne d'étanché-

ité (16) définie sur le corps (1) présente en coupe par le plan contenant l'axe (X-X) du conduit d'écoulement (3) et perpendiculaire à l'axe de rotation (Y-Y) du papillon (8), ce plan étant un plan de symétrie pour le robinet, un profil en demi-amphore comportant d'un côté de l'axe d'écoulement, à partir de son extrémité (A), une partie inclinée à peu près rectiligne (17) correspondant au pied de l'amphore et se raccordant à un ventre (18) dont le sommet (19) est arrondi et convexe et situé hors de l'axe d'écoulement, et, de l'autre côté de cet axe (X-X),

une partie concave (20) correspondant au col de l'amphore.

4.- Robinet à papillon suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités (A, B) du profil en demi-amphore sont alignées avec la trace (0) de l'axe de

rotation (Y-Y) sur ledit plan.

5.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 4, à garniture d'étanchéité portée

par le papillon, caractérisé en ce que la garniture (13) est constituée par une protubérance d'un revêtement en élastomère (14) recouvrant la totalité du papillon (8),

la crête de cette protubérance définissant la ligne d'é-

tanchéité (15) du papillon (8).

6.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que la sur-

IO face de siège (5) est une surface réglée.

7.- Robinet à papillon suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque génératrice (V -V) de la surface de siège (5) est perpendiculaire à. la tangente (Mt) à la ligne d'étanchéité (16) de cette surface au

I5 point (M) considéré.

8.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que ledit

angle (x) est rigoureusement constant sur toute la péri-

phérie du papillon (8) et du siège (5).

9.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit

angle (x) varie sur toute la périphérie du papillon (8) et du siège (5) en raison inverse du rayon de déplacement

du point courant (M) de la ligne d'étanchéité(15)dupapillon.

10.- Robinet à. papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 A 9, caractérisé en ce que la fa-

ce. (11) du papillon (8) qui porte la garniture d'étanché-

ité (13) sur sa périphérie est bombée.

11.- Robinet à papillon suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite surface bombée (11) est une surface cylindrique à génératrices parallèles à l'axe

de rotation (Y-Y).

12.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendicationsl à 9, caractérisé en ce que la surfa-

ce (.11a) du papillon (8a) qui porte la garniture d'étan-

chéité (13)sur sa périphérie est évidée.

13.- Robinet à papillon suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite surface évidée (11a) est une surface cylindrique à génératrices perpendiculaires

à l'axe de rotation (Y-Y).

14.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le papil-

lon (8) est claveté sur un arbre ( 9) dont l'axe (Y-Y) rencontre l'axe d'écoulement (X-X) et qui est relié à des

moyens d'entraînement en rotation.

IO 15.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le

papillon (8b) est claveté sur un arbre (9b) dont l'axe (Z-Z) ne rencontre pas l'axe d'écoulement (X-X) et qui tourillonne librement dans le corps (lb), de. façon à

I5 constituer un clapet anti-retour.

16.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le

siège (5) est brut de fonderie.