FR2499663A1 - VALVE VALVE SEALING - Google Patents
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Abstract
PROCEDE D'ETANCHEITE D'UNE SOUPAPE COMPRENANT UN CLAPET MOBILE ET UN SIEGE METALLIQUE FIXE QUI COMPORTENT DES SURFACES D'ETANCHEITE. CES SURFACES SONT EN MATIERE MALLEABLE, LA SURFACE D'ETANCHEITE DU CLAPET EST INCLINEE PAR RAPPORT A LA DIRECTION DE DEPLACEMENT DU CLAPET ET ELLE EST REALISEE EN MATIERE PLUS TENDRE QUE LE SIEGE. ON DONNE AU MOINS A LA SURFACE D'ETANCHEITE 5 DU CLAPET 1 UNE FORME SENSIBLEMENT SPHERIQUE OU DE TOUT AUTRE CORPS DE REVOLUTION ENGENDRE PAR UNE LIGNE COURBE. LA DIMENSION DU CLAPET EST DETERMINEE, EN FONCTION DE LA FORCE NORMALE DE FERMETURE DE LA SOUPAPE, DE FACON A CE QUE CETTE FORCE PROVOQUE UNE DEFORMATION PERMANENTE DU CLAPET MALLEABLE PAR LE SIEGE 6, AFIN DE CONSERVER LA FORME GENERALE D'ETANCHEITE DU CLAPET ET DU SIEGE INDEPENDAMMENT DE L'USURE DE LA SURFACE D'ETANCHEITE DU CLAPET. L'INVENTION PERMET DE CONSERVER L'ETANCHEITE PENDANT UNE PLUS LONGUE DUREE D'UTILISATION.SEALING PROCESS FOR A VALVE INCLUDING A MOBILE VALVE AND A FIXED METAL SEAT WHICH INCLUDE SEALING SURFACES. THESE SURFACES ARE MADE OF MALLEABLE MATERIAL, THE SEALING SURFACE OF THE VALVE IS INCLINED WITH RESPECT TO THE DIRECTION OF MOVEMENT OF THE VALVE AND IT IS REALIZED IN MATERIAL SOFTENER THAN THE SEAT. AT LEAST THE SEALING SURFACE 5 OF THE VALVE 1 IS GIVEN A SENSITIVELY SPHERICAL SHAPE OR OF ANY OTHER BODY OF REVOLUTION GENERATED BY A CURVED LINE. THE VALVE DIMENSION IS DETERMINED, ACCORDING TO THE NORMAL CLOSING FORCE OF THE VALVE, SO THAT THIS FORCE CAUSES A PERMANENT DEFORMATION OF THE VALVE TALLABLE BY SEAT 6, IN ORDER TO KEEP THE GENERAL FORM OF SEALING OF THE VALVE AND OF THE SEAT INDEPENDENT OF THE WEAR OF THE SEALING SURFACE OF THE VALVE. THE INVENTION MAKES IT POSSIBLE TO KEEP THE WATERPROOFING FOR A LONGER PERIOD OF USE.
Description
ETANCHEITE DE SOUPAPE A CLAPETVALVE VALVE SEALING
La présente invention se rapporte à un procédé, The present invention relates to a method,
ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce pro- as well as a mechanism for the implementation of this
cédé, pour l'étanchéité d'une soupape à siège et clapet given for the sealing of a seat valve and valve
comportant un élément obturateur mobile et un siège métal- having a movable shutter member and a metal seat
lique fixe, des surfaces d'étanchéité étant prévues sur stationary, sealing surfaces being provided on
l'élément obturateur et sur le siège, ces surfaces d'étan- the shutter element and on the seat, these surfaces of
chéité étant en matière malléable, la surface d'étanchéité with a malleable material, the sealing surface
de l'élément obturateur étant inclinée par rapport à la di- of the shutter element being inclined with respect to the
rection de déplacement de celui-ci et la surface d'étan- movement of the latter and the surface area
chéité de l'élément obturateur étant en matière plus ten- the slackness of the shutter element being more
dre que la surface d'étanchéité du siège. the sealing surface of the seat.
De façon usuelle, la surface du siège d'une sou- In the usual way, the surface of the seat of a
pape est réalisée en matière plus dure que l'élément ob- Pope is made of harder material than the ob-
turateur ou clapet. La surface du siège est en général à bord vif et elle pénètre partiellement dans le corps de turner or flapper. The seat surface is usually on a sharp edge and it partially penetrates the body of
clapet, plus tendre, ce qui engendre des creux et des rai- valve, which is softer, which creates gaps and
nures dans ce corps lorsque la soupape est fermée. Comme il est impossible de retrouver exactement la même position relative entre le clapet et le siège de soupape à chaque fermeture de la soupape, la déformation répétée du clapet provoque des fuites de la soupape, même après un petit in this body when the valve is closed. Since it is impossible to find exactly the same relative position between the valve and the valve seat at each closing of the valve, the repeated deformation of the valve causes leakage of the valve, even after a small
nombre de cycles de fermeture et d'ouverture. number of closing and opening cycles.
On a essayé d'éviter l'usure des surfaces d'étan- Attempts have been made to avoid wear and tear on the surfaces of
chéité d'une soupape, par l'utilisation de matières de même of a valve, through the use of similar materials
dureté pour le siège et pour le clapet. Toutefois, en pra- hardness for the seat and the flap. However, in
tique, il est impossible d'éviter l'usure. Par suite, la soupape fuit après un certain temps de service, en raison tick, it is impossible to avoid wear. As a result, the valve leaks after a certain period of service, due to
de l'usure qui se produit dans les surfaces d'étanchéité. of the wear that occurs in the sealing surfaces.
Suivant un autre procédé connu, le clapet est réalisé en matière plus dure que le siège, comme décrit dans le brevet US NO 3 761 052 qui se rapporte à une vanne à -2- obturateur coulissant. Toutefois, les problèmes d'usure d'une vanne de ce type diffèrent beaucoup de ceux d'une soupape à clapet et cette construction connue ne s'applique According to another known method, the valve is made of a harder material than the seat, as described in US Pat. No. 3,761,052 which relates to a sliding shutter valve. However, the wear problems of a valve of this type differ greatly from those of a flap valve and this known construction does not apply.
donc pas à cette dernière.so not to this last.
La présente invention a pour objet une soupape The present invention relates to a valve
à clapet perfectionnée, qui conserve son étanchéité pen- flap valve, which retains its watertight
dant une longue durée d'utilisation malgré un fonctionne- long service life despite a functioning
ment répété et l'usure. L'invention est caractérisée en repeated and wear. The invention is characterized
ce qu'on donne au moins à la surface d'étanchéité de l'élé- what is given at least to the sealing surface of the
ment obturateur ou clapet une forme sensiblement sphérique ou la forme d'un autre corps de révolution engendré par une ligne courbe, et en ce que le clapet a une dimension telle, par rapport à la force normale de fermeture de la shutter member or check valve a substantially spherical shape or the shape of another body of revolution generated by a curved line, and in that the valve has a dimension such as, with respect to the normal force of closure of the
soupape, que cette force engendre une déformation perma- valve, that this force gives rise to permanent deformation
nente du clapet malléable par le siège de soupape. Par the malleable valve through the valve seat. By
suite, l'étanchéité générale du clapet et du siège de sou- following, the general tightness of the valve and seat of sou-
pape est conservée, quelle que soit l'usure de la surface d'étanchéité du clapet. Ainsi, grâce à la malléabilité du pope is preserved, regardless of the wear of the sealing surface of the valve. Thus, thanks to the malleability of
clapet, les surfaces d'étanchéité peuvent garder leur for- valve, the sealing surfaces may retain their
me d'étanchéité, indépendamment de l'usure normale. Même me sealing, regardless of normal wear and tear. same
si la position du clapet est légèrement différente à cha- if the position of the flap is slightly different
que fermeture, le clapet se déforme à chaque fois de fa- closing, the valve deforms each time by
çon appropriée contre le siège plus dur et la soupape res- appropriate seat against the harder seat and the
te étanche. Ainsi, les surfaces d'&tanchêité de la soupa- you tight. Thus, the sealing surfaces of the valve
pe sont reprofilées en service. L'étanchéité est encore eg are reprofiled in service. The seal is still
améliorée par le fait que le siège de soupape, c'est-à- improved by the fact that the valve seat, that is,
dire la partie non déformée, est fixe. to say the undeformed part, is fixed.
La partie de la surface d'étanchéité du clapet en contact avec le siège est agrandie sous l'effet des déformationsproduites par la force de fermeture, de sorte The portion of the sealing surface of the valve in contact with the seat is enlarged by the deformations produced by the closing force, so
que le clapet est profilé conformément à la surface d'é- that the valve is profiled in accordance with the surface of
tanchéité du siège. De cette façon, la surface de contact entre les surfaces d'étanchéité augmente en raison de seat sealing. In this way, the contact area between the sealing surfaces increases due to
l'usure, ce qui est favorable pour l'étanchéité de la sou- wear, which is favorable for the sealing of the
- 3 - pape. Dans une application préférée de l'invention, on donne au profil de la surface d'étanchéité du siège, en coupe axiale, un rayon de courbure beaucoup plus grand - 3 - Pope. In a preferred application of the invention, the profile of the seat sealing surface, in axial section, is given a much larger radius of curvature.
que celui du profil correspondant de la surface d'étan- than that of the corresponding profile of the surface of
chéité du clapet, le profil du siège étant de préférence rectiligne. La partie d'étanchéité du clapet peut être the check valve is fairly flat, the profile of the seat being preferably rectilinear. The sealing part of the valve can be
réalisée en alliage au chrome-cobalt, par exemple en "Stel- made of cobalt-chromium alloy, for example in "Stel-
lite". Il est avantageux d'utiliser des qualités différen- It is advantageous to use different qualities
tes d'alliages au chrome-cobalt de façon à choisir pour le clapet une qualité plus tendre que pour le siège. On a constaté que l'augmentation de la surface de contact cobalt-chrome alloys so as to choose a softer quality for the valve than for the seat. It has been found that the increase of the contact area
pendant l'utilisation est très petite, ce qui est favo- during use is very small, which favors
rable pour la conservation de la forme géométrique de la for the preservation of the geometric form of the
surface d'étanchéité. Dans des cas particuliers, par exem- sealing surface. In special cases, for example
ple dans des soupapes utilisées pour des fluides contenant in valves used for fluids containing
du chlore, la partie d'étanchéité du clapet peut avanta- chlorine, the sealing part of the valve may
geusement être réalisée en polytétrafluoroéthylène ou en matière plastique de propriétés correspondantes, le siège can be made of polytetrafluoroethylene or plastic material of corresponding properties, the seat
étant réalisé en acier résistant à l'acide. being made of acid resistant steel.
L'invention a également pour objet un disposi- The invention also relates to a device
tif d'étanchéité pour soupape à clapet conçue sensible- sealing valve for valve valve designed
ment comme décrit ci-dessus.as described above.
L'invention sera mieux comprise à la lumière The invention will be better understood in the light
de la description de sa forme de réalisation, non limita- description of its embodiment, not limited to
tive, représentée sur le dessin annexé qui est une coupe tive, shown in the accompanying drawing which is a cross-section
axiale d'une soupape à clapet conforme à l'invention. axial valve of a valve according to the invention.
Sur le dessin, le repère 1 désigne un clapet, relié à une tige 2 qui peut se déplacer dans un alésage 8 formé dans un chapeau 3 d'un corps de soupape 4. Le clapet comporte une partie 5,en forme de segment de sphère, qui constitue la surface d'étanchéité du clapet. Un siège In the drawing, reference numeral 1 denotes a valve, connected to a rod 2 which can move in a bore 8 formed in a cap 3 of a valve body 4. The valve comprises a portion 5, in the form of a sphere segment , which constitutes the sealing surface of the valve. A seat
conique fixe 6 est placé dans le corps 4. Suivant l'inven- fixed conic 6 is placed in the body 4. According to the invention
tion, la partie 5 du clapet est réalisée en matière plus tendre que celle du siège 6 de sorte que, à la fermeture tion, the part 5 of the valve is made of softer material than that of the seat 6 so that, on closing
de la soupape, la partie 5 du clapet se déforme légère- of the valve, the part 5 of the valve deforms slightly
ment contre le siège plus dur 6. Cela permet à la soupa- against the harder seat 6. This allows the seat
pe de rester étanche, malgré son usure. La partie 5 est fixée au clapet 1 par soudure. L'étanchéité de la tige 2 dans l'alésage 8 du chapeau 3 n'est pas décrite en détail, car elle est de type usuel et n'entre pas dans le cadre de l'invention. La soupape comporte, de façon connue, un orifice d'entrée 9, un orifice de sortie 10 et un joint to stay waterproof, despite its wear. Part 5 is fixed to the valve 1 by welding. The sealing of the rod 2 in the bore 8 of the cap 3 is not described in detail because it is of the usual type and is not within the scope of the invention. The valve comprises, in known manner, an inlet orifice 9, an outlet orifice 10 and a seal
7 disposé entre le corps 4 et le chapeau amovible 3. 7 disposed between the body 4 and the removable cap 3.
Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la mise en oeuvre It is understood that modifications of detail may be made in the form and implementation
du procédé et du dispositif suivant l'invention, sans sor- of the method and the device according to the invention, without
tir du cadre de celle-ci.shot from the frame of it.
-5--5-
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