FR2507733A1 - Vanne a passage direct - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE VANNE A PASSAGE DIRECT COMPORTANT DES MOYENS AMELIORES QUI ASSURENT L'ETANCHEITE ENTRE L'OBTURATEUR ET LE CORPS. DEUX SIEGES ANNULAIRES 92 SONT MONTES A L'INTERIEUR DU CORPS 12 DE LA VANNE 10 DE MANIERE A SE COMPORTER COMME DES PISTONS, SOUS L'EFFET DE LA PRESSION DU FLUIDE CIRCULANT DANS LE CANAL 14 AFIN D'ASSURER L'ETANCHEITE AVEC L'OBTURATEUR 80 DE LA VANNE. DOMAINE D'APPLICATION: VANNES A PASSAGE DIRECT POUR FLUIDE CIRCULANT SOUS DES PRESSIONS TRES DIVERSES.

Description

L'invention concerne les vannes destinées à

commander une communication de fluides L'invention con-

cerne plus particulièrement des vannes à passage direct, ainsi que des techniques destinées à assurer l'étanchéité entre des éléments de telles vannes et les corps des vannes. Des vannes à passage direct connues comportent diverses structures destinées à faciliter la manoeuvre de

l'élément d'obturation et à maintenir l'intégrité de l'étan-

chéité entre cet élément d'obturation et le corps de la vanne, par exemple La structure fondamentale d'une vanne à passage direct peut être considérée comme comprenant un

obturateur mobile dans une chambre coupant un trajet d'écou-

lement qui traverse le corps de la vanne de manière que, dans-une première disposition, l'obturateur bloque le trajet

d'écoulement et, dans une seconde configuration, l'obtura-

teur soit disposé afin d'aligner un trou le traversant avec le trajet d'écoulement pour permettre au fluide de suivre ce dernier Un tel obturateur est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 053 269 D'une façon générale,

la chambre contenant l'obturateur est de section rectangu-

laire et elle peut comporter des anneaux placés de part et d'autre de l'obturateur afin de faciliter l'obtention de l'étanchéité entre l'obturateur coulissant et le corps de la vanne Une telle forme de réalisation est décrite, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

N O 2 977 975 Des chambres pour obturateur de section cir-

culaire sont également connues, par exemple comme c'est le cas dans la vanne à passage direct du type-"F" produite par la firme Cameron Iron Works, Inc. En général, étant donné que des éléments autres qu'un obturateur sont présents à l'intérieur de la chambre du corps de la vanne, dans le cas en particulier o la chambre est de section circulaire, on peut prévoir un

accroissement de la complexité de l'assemblage de la vanne.

Le coût de fabrication et le coût d'entretien de telles vannes complexes peuvent être relativement grands Les

vannes disponibles peuvent être limitées à un fonctionne-

ment sur une plage de pressions de fluide sous lesquelles

elles peuvent être utilisées sans mise en oeuvre de techni-

ques spéciales pour maintenir l'intégrité de l'étanchéité entre l'obturateur et le corps de la vanne, par exemple

l'application continue d'une pression de fluide pour réta-

blir la perte de la pression d'étanchéité lorsque la vanne est manoeuvrée Enfin, la production d'une chambre de section rectangulaire à l'intérieur du corps de la vanne peut être beaucoup plus coûteuse que le perçage d'une

chambre cylindrique.

Il est souhaitable de disposer d'une vanne à

passage direct comportant une chambre à obturateur cylin-

drique et utilisant une technique d'étanchéité pour main-

tenir l'intégrité de l'étanchéité entre l'obturateur et le corps de la vanne sur une large plage de pressions de

fluide, sans avoir à faire appel à des techniques parti-

culières, et une telle vanne peut être prévue afin d'être

relativement peu coûteuse à fabriquer et à entretenir.

L'invention concerne une vanne à passage direct qui présente un alésage sensiblement cylindrique coupant

un canal d'écoulement traversant un corps Un premier an-

neau de siège est monté de manière à pouvoir coulisser en contact étanche avec le corps de la vanne et il est traversé

par une ouverture sensiblement alignée avec le canal d'écou-

lement du corps Un second anneau de siège est également monté de manière à pouvoir coulisser en contact étanche

avec le corps de la vanne et est traversé par une ouver-

ture sensiblement alignée avec le canal d'écoulement du corps de la vanne Chacun des anneaux de siège présente une surface annulaire d'appui et les deux anneaux sont disposés autour de l'alésage du corps de la vanne de manière que les surfaces d'appui des premier et second anneaux portent contre des première et seconde surfaces d'étanchéité

présentées, respectivement, par les côtés opposés d'un obtu-

rateur Cet obturateur peut être déplacé sélectivement le long de l'alésage du corps, entre une première position, dans laquelle il ferme le canal d'écoulement'du corps et les ouvertures traversant les anneaux de siège, et une seconde position dans laquelle le canal du corps est ouvert pour permettre le passage de fluides à travers les anneaux

et par l'obturateur.

L'étanchéité est réalisée entre chaque anneau de siège et le corps de la vanne par au moins un joint annulaire porté par l'anneau de siège associé afin de réa- liser un contact coulissant et étanche avec le corps Ainsi, chaque anneau de siège peut réagir comme un piston à une pression exercée par un fluide à l'intérieur du canal d'écoulement du corps, et il peut être sollicité par cette

pression afin de se déplacer longitudinalement vers l'obtu-

rateur, améliorant ainsi le contact étanche entre les sur-

faces annulaires correspondantes d'appui et la surface

adjacente d'étanchéité présentée par l'obturateur.

Une vanne à passage direct selon l'invention peut comporter des première et seconde plaques de retenue

présentant chacune une surface courbe, sensiblement complé-

mentaire de la surface intérieure de l'alésage du corps.

Chaque plaque de retenue présente également un alésage destiné à recevoir l'un des anneaux de siège Les plaques de retenue sont disposées à l'intérieur de l'alésage du

corps, de part et d'autre de l'obturateur, afin de mainte-

nir les anneaux de siège correspondants en contact étanche

avec l'obturateur.

L'invention concerne un ensemble à vanne qui est relativement peu coûteux à fabriquer, en particulier du fait qu'il présente un alésage sensiblement cylindrique pour recevoir l'obturateur, et non un alésage de section sensiblement rectangulaire De plus, étant donné que les anneaux de siège de la vanne selon l'invention restent en contact étanche avec le corps de la vanne lorsqu'ils sont comprimés par la pression d'un fluide contre l'obturateur, l'ensemble à vanne selon l'invention peut être utilisé pour commander l'écoulement d'un fluide sur une large plage de conditions de pression En outre, l'ensemble à vanne selon l'invention peut être maintenu en état de fonctionnement après une utilisation prolongée, par simple remplacement

des anneaux de siège, par exemple.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

la figure 1 est une élévation, avec coupe par-

tielle, d'une vanne à passage direct comportant une chambre cylindrique ménagée dans un corps et des anneaux de siège selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle en bout de l'obturateur de la vanne représentée sur la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle suivant

la ligne 3-3 de la figure 1, montrant également l'obtura-

teur; la figure 4 est une vue en perspective d'un anneau de siège faisant partie de la vanne représentée sur la figure 1;

la figure 5 est une élévation, avec coupe par-

tielle, montrant la partie inférieure d'une vanne à passage direct qui comporte des plaques courbes de retenue selon l'invention; la figure 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la figure 5, montrant également les plaques courbes de retenue et l'obturateur de la vanne représentée sur la figure 5; et la figure 7 est une vue en bout d'une plaque

courbe de retenue.

La figure 1 représente globalement en 10 la vanne à passage direct selon l'invention qui comprend un corps de vanne 12 sur la longueur duquel s'étend un canal

d'écoulement allongé et sensiblement cylindrique 14, per-

mettant l'écoulement d'un fluide Des brides 16 de raccor-

dement sont situées aux extrémités opposées du corps 12 et elles présentent des trous 18 destinés à recevoir des

boulons afin que la vanne puisse être branchée en aligne-

ment sur des éléments tubulaires pour permettre l'écoule-

ment d'un fluide Chaque bride 16 présente une surface 20 d'appui interrompue par une gorge annulaire 22 destinée à recevoir un joint annulaire, par exemple un joint torique ou une garniture annulaire, afin que le corps de la vanne puisse être relié de façon étanche aux éléments tubulaires adjacents. Le corps 12 de la vanne est en outre interrompu par un alésage ou une chambre sensiblement cylindrique et traversal 24, coupant le canal 14 Un chapeau 26, compre-

nant un moyeu 26 a et une bride 26 b de fixation, est main-

tenu sur le corps 12 par des boulons 28 passant dans des trous appropriés de-la bride et pénétrant dans des trous taraudés du corps L'étanchéité est assurée entre le chapeau 26 et le corps 12 par un joint annulaire 30, qui peut être un joint torique ou une garniture métallique, logé dans des gorges appropriées ménagées dans les faces adjacentes du

corps et du chapeau.

Le chapeau 26 présente un canal central sensi-

blement cylindrique 32 qui traverse le moyeu 26 a et la

bride 26 b et qui est aligné avec l'alésage 24 du corps 12.

Le canal 32 est divisé en un tronçon supérieur et un tronçon inférieur, de plus faible diamètre que le tronçon supérieur,

par un épaulement annulaire étagé 34 orienté vers l'inté-

rieur et présentant une première surface tronconique 36 tournée vers le bas L'épaulement 34 présente également une seconde surface tronconique 38 tournée vers le bas, séparée

de la première surface 36 par un tronçon cylindrique rela-

tivement court.

Une tige allongée 40 est logée dans le canal 32 et pénètre dans l'alésage 24 du corps 12 La tige 40 est

divisée en une tige lisse supérieure 42 et une vis infé-

rieure 44 par une collerette 46 qui fait saillie vers l'ex-

térieur et qui présente une surface tronconique 48 tournée

vers le haut La surface 48, qui est sensiblement complé-

mentaire de la surface 36, s'étend vers l'intérieur du

diamètre de la tige lisse 42, comme montré sur la figure 1.

L'arrivée en butée de la surface 48 de la tige contre la surface 36 du chapeau limite le mouvement de montée de la

tige 40 par rapport au chapeau 26 et au corps 12.

Une garniture annulaire 50 de tige, réalisée en matière d'étanchéité appropriée, entoure la tige lisse 42 à l'intérieur du canal 32 et audessus de l'épaulement annulaire 34 La garniture 50, qui peut être réalisée en polymère connu sous le nom de "TEFLON", est comprimée longitudinalement entre le haut de l'épaulement 34 et une saillie cylindrique inférieure d'un écrou 52 qui est vissé à l'intérieur du moyeu 26 a du chapeau Une bride 52 a de l'écrou 52 porte contre l'extrémité du moyeu 26 a du chapeau afin de limiter le mouvement de l'écrou à l'intérieur du canal 32 La compression de la garniture 50 de tige entre l'épaulement 34 et l'écrou 52 augmente l'épaisseur radiale de la paroi de cette garniture afin de maintenir le contact étanche entre la surface intérieure du moyeu 26 a du chapeau et la surface extérieure de la tige 40, même lorsque cette dernière est tournée par rapport au chapeau 26 La surface supérieure annulaire de l'épaulement 34 présente la forme d'un tronc de cône concave afin d'exercer sur la garniture une action de coin dirigée radialement vers l'intérieur pour la faire porter de façon étanche aux fluides contre

la tige 40.

Un capuchon 54 de chapeau entoure la tige 40 et est vissé sur l'extrémité extérieure du moyeu 26 a du chapeau Un épaulement annulaire intérieur 54 a, tourné vers le bas du capuchon 54 du chapeau, porte contre la bride 52 a de l'écrou afin de bloquer ce dernier pour l'empêcher de tourner par rapport au moyeu 26 a du chapeau, ce qui assure davantage l'intégrité de l'étanchéité aux fluides entre

la tige 40 et le chapeau 26, réalisée par la garniture 50.

Une douille 56 de tige reçoit l'extrémité supé-

rieure de la tige 40 dans un évidement 56 tourné vers le bas La tige 40 est bloquée dans la douille 56, dans cette

position, par une goupille 60 passant dans des trous appro-

priés de la douille et de la tige Un ensemble 62,-compre-

nant une butée axiale annulaire placée entre deux bagues annulaires, est logé dans un évidement annulaire situé au bord extérieur et inférieur de la bague 56 afin de réaliser un contact relativement sans frottement entre la douille et l'écrou 52 Un ensemble similaire 64, constitué de butées

axiales et de bagues, est logé dans un second évidement annu-

laire ménagé dans la douille 56 afin d'établir un contact relativement sans frottement entre cette douille et un épaulement annulaire 54 b s'étendant vers l'intérieur du capuchon 54 du chapeau Un joint torique 66, logé dans une gorge annulaire appropriée du col de la douille 56, assure l'étanchéité entre cette dernière et une surface de l'épau- lement 54 b tournée radialement vers l'intérieur Un canal latéral 68, par ailleurs bouché, traverse la paroi latérale

du capuchon 54 de la douille afin de permettre l'introduc-

tion d'un fluide de lubrification à l'intérieur du capuchon pour lubrifier les ensembles à butées 62 et 64 La douille 56 s'élève au-dessus du capuchon 54 par un prolongement rectangulaire 70 qui est logé dans un trou sensiblement complémentaire ménagé dans le moyeu d'un volant 72, et le prolongement 70 est assujetti au volant par une goupille 74 passant dans des trous appropriés du moyeu du volant et du prolongement de la douille Une rotation du volant 72 provoque une rotation de la douille 56 et de la tige 40 qui lui est goupillée, la douille se déplaçant sur les butées axiales 62 et 64 et la garniture 50 maintenant l'intégrité de l'étanchéité entre la tige et la surface

intérieure du chapeau 26.

Le contact de la surface 48 de la tige avec

la surface 36 de l'épaulement empêche la tige 40 de s'éle-

ver par rapport au chapeau 26; la goupille 60 empêche la tige dedescendre par rapport à la douille 56 et, par

conséquent, par rapport au chapeau.

La vis 44 de la tige 40 est en prise avec un trou taraudé longitudinal 78 d'un obturateur coulissant Le trou taraudé 78 est prolongé par un col tubulaire

et allongé 82 formant une saillie qui s'élève de l'obtura-

teur 80 afin d'accroître la longueur du filetage pour

maintenir la liaison vissée entre la tige 40 et l'obtura-

teur sur une certaine plage de positions longitudinales

de cet obturateur.

Comme montré sur les figures 2 et 3, un trou latéral 84 communique avec le trou taraudé 78 à l'intérieur

de l'obturateur 80 Les bords de ce dernier sont chanfreinés.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 3, l'obturateur 80

s'ajuste dans l'alésage cylindrique 24 du corps 12, relati-

vement étroitement le long de ses bords chanfreinés L'obtu-

rateur 80 peut être maintenu plongé dans un lubrifiant contenu dans l'alésage cylindrique 24 Le lubrifiant peut être introduit à l'intérieur de la vanne 10 au moyen de canaux 86 et 88 communiquant à l'intérieur du chapeau 26, le canal 88 étant contre-alésé par un trou taraudé 90 afin de pouvoir recevoir un bouchon Le lubrifiant est introduit au moyen des canaux 86, 88 et 90 dans le canal 32 du chapeau, juste au-dessous de la garniture 50, et il peut ainsi s'écouler le long de la vis 44 de la tige, des trous 78 et

84 de l'obturateur et du canal 24 du corps jusqu'à l'exté-

rieur de l'obturateur 80 Le trou 84 de l'obturateur assure que, lorsque cet obturateur 80 est élevé ou abaissé le long

de la vis 84, le lubrifiant puisse s'écouler de façon cor-

respondante vers l'intérieur de l'obturateur et en sens opposé pour qu'aucune surpression ou dépression ne puisse gêner ce mouvement de l'obturateur Le chanfrein des bords de l'obturateur facilite l'écoulement du lubrifiant fluide lorsque l'obturateur 80 est ainsi manoeuvré, tandis que

l'ajustement relativement étroit de l'obturateur à l'inté-

rieur de l'alésage 24 empêche ledit obturateur d'osciller

au cours de son mouvement longitudinal.

Deux anneaux 92 de siège sont logés dans deux

évidements cylindriques 12 a ménagés dans le corps, à proxi-

mité de l'alésage 24 et entourant sensiblement le canal

14 du corps Chacun de ces anneaux 92 porte un joint tori-

que 94 disposé dans un évidement annulaire approprié situé

à l'extrémité intérieure de l'anneau Un second joint tori-

que 96 est porté par chaque anneau 92 de siège, dans une gorge appropriée coupant la surface cylindrique extérieure de l'anneau, à une certaine distance axiale du premier joint torique 94 Chaque paire de joints toriques 94 et 96, qui peuvent être réalisés en matière élastique, assure l'étanchéité aux fluides entre l'anneau de siège corres,

pondant 92 et le corps 12.

Chacun des anneaux sensiblement tubulaires 92 présente un canal central 92 a qui est aligné avec le canal 14 du corps et qui présente sensiblement la même dimension

transversale Chaque anneau 92 de siège s'étend longitudi-

nalement à l'intérieur de la dimension radiale de l'alésage 24 du corps et aboutit à une surface annulaire et plane 92 b d'appui qui s'ajuste contre la surface plane et adjacente d'étanchéité de l'obturateur 80 Ainsi, un joint lubrifié, métal sur métal, est maintenu entre chaque anneau 92 de siège et l'obturateur 80 Ce dernier est traversé par une ouverture 98 dont la dimension radiale est à peu près égale à celle du canal 14 du corps et à celle des canaux 92 a des anneaux de siège La vanne 10 est manoeuvrée par rotation du volant 72 pour faire tourner de façon correspondante la

tige 40 dans un sens ou dans l'autre, comme souhaité Lors-

que la vis 44 de la tige est ainsi mise en rotation, la liaison filetée réalisée entre cette vis 44 et le trou taraudé 78 de l'obturateur 80 provoque un déplacement de ce dernier vers le haut ou vers le bas, comme montré sur la figure 1, suivant le sens de rotation de la vis, le contact entre les surfaces 92 b des anneaux de siège et les surfaces de l'obturateur empêchant ce dernier de tourner par rapport à la vis tournante 44 Ainsi, l'obturateur 80 peut être déplacé globalement entre une première position, comme montré sur la figure 1, dans laquelle les surfaces de l'obturateur ferment complètement les canaux 92 a des anneaux de siège pour bloquer le canal 14 d'écoulement du corps, et une seconde position dans laquelle l'obturateur est élevé pour placer l'ouverture 98 en alignement complet ou

partiel avec les canaux 92 a des anneaux de siège afin d'ou-

vrir ainsi ces canaux et le canal 14 du corps pour permettre

au fluide de circuler à travers le corps 12 de la vanne.

Les joints toriques 94 et 96 peuvent être lubri-

fiés initialement par le lubrifiant retenu dans l'alésage 24, par exemple La présence du fluide dans le canal 14

présenté par le corps de la vanne agit sur les joints tori-

ques 94 d'une façon tendant à déplacer les anneaux 92 de siège longitudinalement vers l'obturateur 80, assurant ainsi l'intégrité de l'étanchéité entre les surfaces d'appui

92 b et les surfaces d'étanchéité présentées par l'obtura-

1 O teur Ainsi, lorsque l'obturateur 80 est dans la position de fermeture montrée sur la figure 1, par exemple, un accroissement de la pression du fluide dans les canaux d'écoulement 14 agit sur l'anneau de siège correspondant 92 à la manière d'un piston, faisant porter l'anneau de

siège plus étroitement et de façon étanche contre l'obtu-

rateur Les joints métal sur métal lubrifiés, formés entre les anneaux 92 de siège et l'obturateur 80, présentent des possibilités d'étanchéité suffisantes pour résister à la faible pression du fluide dans le circuit 14 d'écoulement traversant la vanne, sans que les anneaux de siège soient

plaqués contre l'obturateur.

La figure 5 représente globalement en 110 une autre forme de réalisation de la vanne à passage direct selon l'invention Le corps 112 de la vanne présente un

canal allongé 114 d'écoulement lui permettant d'être tra-

versé par un fluide Un alésage ou une chambre cylindrique

transversal 124 coupe le canal d'écoulement 114 et se pro-

longe vers le haut jusqu'à un chapeau 126 maintenu sur le corps par des boulons 128, un joint annulaire approprié

1.30 assurant l'étanchéité entre le chapeau et le corps.

Le chapeau 126 est traversé par un canal 132 qui communi-

que avec l'alésage et qui contient une tige allongée pré-

sentant une extrémité filetée 144 qui est vissée dans un trou taraudé 178 ménagé dans un obturateur 180 Le trou taraudé 178 est prolongé par un col tubulaire allongé 182 formant une saillie qui s'élève de l'obturateur 180 Un

canal latéral 184 communique avec le trou 178 pour per-

mettre l'écoulement d'un fluide de lubrification entre ce trou et la zone située à l'extérieur de l'obturateur 180 et à l'intérieur de l'alésage cylindrique 124, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 6 On peut également noter, sur la

figure 6, que les faces latérales longitudinales de l'obtu-

rateur 180 présentent des évidements allongés 185 facili-

tant l'écoulement d'un fluide de lubrification autour de

l'obturateur En outre, les bords inférieurs de l'obtura-

teur 180 sont chanfreinés (figure 5) de même que dans le

cas de l'obturateur montré sur les figures 1 à 3.

Deux plaques allongées et courbes 187 de retenue sont disposées à l'intérieur de l'alésage 124 afin que l'obturateur 180 puisse coulisser entre des surfaces planes opposées 187 a présentées par-les deux plaques de retenue lorsque la vis 144 est tournée autour de son axe longitudinal, comme c'est le cas de la vis 44 de la vanne montrée sur la figure 1 La surface courbe et allongée 187 b de chaque plaque 187 de retenue présente sensiblement le même rayon de courbure que l'alésage longitudinal 124 Une gorge courbe 187 c interrompt la surface 187 b vers le bas de chaque plaque 187 de retenue, et un canal 187 d établit une communication entre chaque gorge 187 c et une zone intérieure définie en

partie par les surfaces planes 187 a afin de faciliter davan-

tage le mouvement du fluide de lubrification à l'intérieur de l'alésage 124 En outre, les bords inférieurs de chaque plaque 187 de retenue sont également chanfreinés à cet effet. Deux anneaux 192 de siège sont logés dans des évidements cylindriques 112 a ménagés dans le corps 112,

à proximité de l'alésage 124, et ils entourent sensible-

ment le canal 114 d'écoulement Chacun des anneaux 192 de siège porte un joint torique élastique 194 qui est logé dans un évidement annulaire approprié, situé à l'extrémité intérieure de l'anneau, et qui assure l'étanchéité aux fluides entre l'anneau de siège correspondant et le corps

112 de la vanne.

Chacun des anneaux sensiblement tubulaires 192 de siège présente un canal central 192 a aligné avec le canal 114 du corps et ayant sensiblement la même dimension transversale Chaque anneau 192 s'étend longitudinalement

dans un alésage 195 ménagé dans la plaque de retenue cor-

respondante 187 et il aboutit à une surface annulaire et plane 192 b d'appui qui s'ajuste contre la surface plane et adjacente d'étanchéité de l'obturateur 180 Ainsi, un joint métal sur métal lubrifié est maintenu entre chaque anneau 192 de siège et l'obturateur 180 Ce dernier est traversé par une ouverture 198 dont la dimension radiale est à peu près égale à celle du canal 114 du corps et des canaux 192 a

des anneaux de siège La vanne 110 est manoeuvrée par rota-

tion d'un volant (non représenté) afin de faire tourner la

vis 144 dans un sens ou dans l'autre, comme souhaité Lors-

que la vis 144 de la tige est ainsi mise en rotation, la liaison filetée réalisée entre cette vis et le trou taraudé 178 de l'obturateur 180 entraîne ce dernier vers le haut ou vers le bas, comme montré sur la figure 5, suivant le sens de rotation de la vis, le contact des surfaces 192 b des anneaux de siège et des surfaces planes 187 a des plaques de retenue avec les surfaces de l'obturateur empêchant ce

dernier de tourner par rapport à la vis 44 en rotation.

Ainsi, l'obturateur 180 peut être déplacé généralement entre une première position comme montré sur la figure 5,

dans laquelle les surfaces de l'obturateur ferment complè-

tement les canaux 192 a des anneaux de siège pour bloquer le canal d'écoulement 114 traversant le corps, et une seconde position dans laquelle l'obturateur est élevé pour placer son ouverture 198 en alignement complet ou partiel avec les canaux 192 a des anneaux de siège, afin d'ouvrir ces canaux et le canal 114 du corps pour permettre aux

fluides de circuler à travers le corps 112 de la vanne.

Les joints toriques 194 peuvent être lubrifiés

par le lubrifiant provenant de l'alésage 124, et ils assu-

rent l'étanchéité, par glissement, entre le corps 112 de

la vanne et les anneaux de siège correspondants 192 lors-

que ces derniers sont plaqués, par la pression du fluide

régnant dans le canal 114 d'écoulement, contre l'obtura-

teur 180 Ainsi, de même que dans le cas des anneaux de siège 92 montrés sur la figure 1, les anneaux de siège 192 de la vanne représentée sur la figure 5 se comportent comme des pistons qui se déplacent sous l'effet de la pression du fluide pour comprimer davantage les surfaces

d'appui 192 b contre les surfaces d'étanchéité de l'obtura-

teur afin d'accroître la capacité d'étanchéité dans le cas d'une augmentation de la pression du fluide dans le canal 114 d'écoulement du corps Les joints métal sur métal

lubrifiés, placés entre les sièges annulaires 192 et l'obtu-

rateur 180, présentent une capacité d'étanchéité suffisante pour résister à la faible pression du fluide régnant dans le canal 114 d'écoulement présenté par la vanne, sans que les anneaux de siège ou joints annulaires soient entraînés

contre le corps de la vanne.

L'invention concerne donc une vanne à passage

direct comportant un corps qui présente un alésage sensi-

blement cylindrique à l'intérieur duquel l'obturateur est manoeuvré, et deux anneaux de siège ou sièges annulaires qui assurent l'étanchéitéentre l'obturateur et le corps de la vanne En position de fermeture, l'ensemble formé

par l'obturateur et les sièges annulaires assure l'étan-

chéité aux fluides entre l'obturateur et le corps, sur une large gamme de pressions de fluide dont la circulation

dans le canal du corps doit être commandée par la vanne.

Lorsque la vanne est fermée et que la pression est faible,

le joint métal sur métal lubrifié, formé entre l'obtura-

teur et la face amont des sièges annulaires, associé à

la présence d'un ou plusieurs joints toriques dans l'évi-

dement du corps de la vanne, confère l'intégrité d'étan-

chéité nécessaire sans qu'il soit demandé au fluide, dont l'écoulement doit être commandé, de fournir une pression maintenant effectivement l'étanchéité Dans des conditions de pression élevée, le siège annulaire peut se comporter comme un piston, la pression élevée du fluide à commander agissant sur le ou les joints toriques et tendant à appli-

quer le siège annulaire contre l'obturateur, en contact étanche et étroitavec ce dernier, tout en maintenant le ou les joints toriques sous pression afin qu'ils conservent

leurs possibilités d'étanchéité.

L'invention concerne donc une vanne à passage direct conçue pour être fabriquée et entretenue à un coût relativement faible Le corps de la vanne, qui présente un alésage cylindrique destiné à loger l'obturateur, peut être considéré comme étant moins coûteux à fabriquer qu'un

corps de vanne présentant un logement carré ou rectangulaire.

En outre, la vanne selon l'invention peut être maintenue en fonction après une utilisation prolongée, par exemple par remplacement des sièges annulaires et/ou de l'obturateur, relativement peu coûteux, pour conserver les possibilités d'étanchéité de l'ensemble à vanne De plus, des vannes de l'art antérieur peuvent être transformées pour utiliser la présente invention par perçage d'un alésage cylindrique s'il n'en existe pas, et par contre-perçage d'évidements dans le corps de la vanne afin de mettre en place les sièges annulaires conformément à l'invention Lorsque l'alésage du corps de la vanne présente une dimension transversale relativement grande, par exemple, des plaques courbes de retenue peuvent être utilisées pour supporter en partie les sièges annulaires, comme décrit Bien que

la tige décrite et représentée soit du type à vis inté-

rieure, il convient de noter que l'invention peut être

aisément adaptée à une tige à vis extérieure.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la vanne à passage direct décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention, et

notamment aux dimensions, aux formes et aux matières uti-

lisées.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 Vanne à passage direct, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps ( 12) traversé-par un canal ( 14) de circulation d'un fluide, ce corps présentant également un alésage sensiblement cylindrique ( 24) qui est disposé latéralement au canal qu'il coupe, la vanne comportant en outre un obturateur ( 80) mobile sélectivement le long dudit

alésage, entre une première position et une seconde posi-

tion, et présentant des première et seconde surfaces d'étan-

chéité situées sur des côtés opposés de cet obturateur, un premier siège annulaire ( 92) étant traversé par un canal ( 92 a) et présentant une première surface annulaire ( 92 b) d'appui et un premier joint ( 94) assurant l'étanchéité entre ce siège et le corps de la vanne, un second siège annulaire ( 92) traversé par un canal ( 92 a) et présentant une seconde surface annulaire ( 92 b) d'appui et un second joint ( 94) qui assure l'étanchéité entre ce siège et le corps de la vanne, le premier siège annulaire étant monté de façon que son canal soit sensiblementaligné avec celui du corps et que le premier joint maintienne l'étanchéité entre le borps et le premier siège annulaire sur un mouvement longitudinal limité du premier siège annulaire vers l'obturateur, le second siège annulaire étant monté de façon que son canal soit sensiblement aligné sur celui du corps et que le second joint maintienne l'étanchéité entre le corps et le second siège annulaire sur un mouvement longitudinal limité de ce second siège vers l'obturateur, les première et seconde surfaces annulaires d'appui portant de façon étanche

contre les première et seconde surfaces d'étanchéité, res-

pectivement, de l'obturateur de manière que, lorsque l'obturateur est dans ladite première position, le canal du corps soit bloqué pour ne pas pouvoir être traversé par un écoulement de fluide et que, lorsque l'obturateur est dans ladite seconde position, le canal du corps soit ouvert pour permettre au fluide de s'écouler à travers les sièges

annulaires et par l'obturateur.

2 Vanne à passage direct selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que le premier joint comprend au moins un joint annulaire ( 94) porté par le premier siège annulaire et réalisant un contact coulissant et étanche avec le corps, et en ce que le second joint comprend au moins un joint annulaire ( 94) porté par le second siège annulaire et réalisant un contact coulissant et étanche

avec le corps.

3 Vanne à passage direct selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier élément ( 187 > de retenue qui présente une surface courbe ( 187 b), sensiblement complémentaire de l'alésage latéral

( 124) du corps ( 112), et un alésage ( 195) destiné à rece-

voir le premier siège annulaire ( 192), un second élément ( 187) de retenue qui présente une surface courbe ( 187 b) sensiblement complémentaire de l'alésage latéral du corps et un alésage ( 195) destiné à recevoir le second siège annulaire ( 192), les premier et second éléments de retenue étant disposés dans l'alésage latéral du corps, de part et

d'autre de l'obturateur ( 180), afin de maintenir les pre-

mier et second sièg-es annulaires disposés, respectivement, afin que lesdites première et seconde surfaces d'appui soient en contact étanche avec lesdites première et seconde

surfaces d'étanchéité, respectivement, de l'obturateur.