FR2512158A1 - ANNULAR SEAL FOR A BALL STOP VALVE - Google Patents
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Abstract
JOINT D'ETANCHEITE ANNULAIRE POUR UNE VANNE D'ARRET A BILLE. LE JOINT D'ETANCHEITE PRINCIPAL ANNULAIRE SELON LA PRESENTE INVENTION POUR ASSURER L'ETANCHEITE PARFAITE D'UNE VANNE D'ARRET A BILLE EST EN MATIERE ELASTOMERE ET A UNE SECTION DROITE SENSIBLEMENT TRIANGULAIRE DONT LES SOMMETS SONT ARRONDIS ET LA BASE 6 EST COURBE. CE JOINT EST RETENU DANS UNE CAVITE AVANT 7 D'UN ELEMENT D'ETANCHEITE FLOTTANT 2 AU MOYEN D'UNE BAGUE METALLIQUE DE RETENUE 8.ANNULAR SEAL FOR A BALL SHUT-OFF VALVE. THE MAIN ANNULAR SEAL ACCORDING TO THE PRESENT INVENTION TO ENSURE THE PERFECT TIGHTNESS OF A BALL STOP VALVE IS IN ELASTOMERIC MATERIAL AND HAS A SENSITIVELY TRIANGULAR STRAIGHT SECTION WITH THE TOPS ARE ROUNDED AND THE BASE 6 IS CURVED. THIS GASKET IS RETAINED IN A FRONT CAVITY 7 OF A FLOATING SEALING ELEMENT 2 BY MEANS OF A METAL RETAINING RING 8.
Description
Joint d'étanchéité annulaire pour une vanne d'arrêt à bille La présenteAnnular Seal for a Ball Stop Valve This
invention concerne un nouveau type de joint annulaire qui permet d'obtenir une étanchéité parfaite, efficace, fiable et durable dans une vanne d'arrêt à bille, même lorsque cette dernière est montée sur une canalisation de grand diamètre et est,de ce faitsoumise à de fortes différences de pression. On sait qu'actuellement l'étanchéité dans une vanne à bille est assurée au moyen d'un élément annulaire flottant comprenant des cavités appropriés qui logent respectivement le joint d'étanchéité annulaire principal assurant l'étanchéité vers la bille de la vanne et le joint d'étanchéité annulaire assurant l'étanchéité vers le corps de la vanne Ledit élément annulaire flottant est poussé en direction de ladite bille par un ensemble de ressorts qui maintient ledit joint d'étanchéité annulaire principal en contact avec la bille en assurant ainsi une étanchéité même en l'absence de différence de pression, cette étanchéité devenant d'autant plus parfaite que la pression de fonctionnement augmente par le fait que cette dernière engendre une charge supplémentaire progressive sur le joint The invention relates to a novel type of annular seal which makes it possible to obtain a perfect, efficient, reliable and durable seal in a ball stop valve, even when the ball valve is mounted on a large diameter pipe and is therefore strong pressure differences. It is known that at present the sealing in a ball valve is ensured by means of a floating annular element comprising suitable cavities which respectively house the main annular seal ensuring sealing towards the ball of the valve and the seal. annular sealing sealant towards the valve body Said floating annular element is pushed towards said ball by a set of springs which keeps said main annular seal in contact with the ball thus ensuring a seal even in the absence of a pressure difference, this sealing becomes all the more perfect as the operating pressure increases by the fact that the latter generates a progressive additional load on the seal
principal par un effet de piston.principal by a piston effect.
Il va de soi que pour obtenir une étanchéité parfaite et efficace, il faut que ledit joint annulaire principal It goes without saying that to obtain a perfect and effective seal, it is necessary that said main annular seal
soit de façon idéale très mou et qu'il fasse saillie consi- ideally very soft and that it protrudes
dérablement de son logement A ce sujet, plus le joint est mou et plus il fait saillie, plus il est susceptible de In this respect, the more the joint is soft and the more it protrudes, the more likely it is to
remédier à tout défaut de surface de la bille dû aux imper- remedy any defect in the surface of the ball due to imperfections
fections de construction, aux éraflures ou aux entailles provoquées par les corps étrangers entraînés par le fluide acheminé. Par contre, le problème fondamental soulevé par de telles vannes lorsqu'elles sont soumises à des différences de pression élevées est la tendance du joint principal annulaire à être extrudé, c'est-à-dire à être expulsé de son logement pendant l'ouverture de ces vannes par le fluide qui, par suite de son construction defects, scratches or nicks caused by foreign matter entrained by the conveyed fluid. On the other hand, the fundamental problem raised by such valves when they are subjected to high pressure differences is the tendency of the annular main seal to be extruded, that is to say to be expelled from its housing during the opening. of these valves by the fluid which, as a result of its
étranglement, se rue à grande vitesse à travers ledit corps. strangulation, rushes at great speed through the body.
Dans l'état actuel de la technique, on utilise des joints. In the current state of the art, joints are used.
d'étanchéité annulaires principaux réalisés en matière élastique sealing rings made of elastic material
et ayant une section droite circulaire. and having a circular cross section.
Toutefois, un tel type de joint d'étanchéité ne possède bien entendu aucune des caractéristiques précitées nécessaires pour assurer une étanchéité hermétique, c'est-à-dire parfaite, efficace A ce sujet, le fait que le joint d'étanchéité a une section droite circulaire signifie qu'une faible partie seulement de ce joint fait saillie du logement si on veut que le joint soit retenu efficacement dans ledit logement En outre, pour empêcher l'extrusion précitée, il faut utiliser des joints d'étanchéité qui, au lieu d'être mous, sont au contraire suffisamment rigides pour qu'une contraction nuisible du joint However, such a type of seal does not have of course any of the aforementioned characteristics necessary to ensure a tight seal, that is to say perfect, effective on this subject, the fact that the seal has a section circular right means that only a small part of this seal protrudes from the housing if it is desired that the seal is effectively retained in said housing In addition, to prevent the aforementioned extrusion, it is necessary to use gaskets which, instead to be soft, are on the contrary sufficiently rigid for a harmful contraction of the joint
ne puisse pas se produire.can not happen.
Enfin, un joint d'étanchéité ayant une section droite circulaire, peut tourner dans son siège pendant le déplacement de la bille, ce qui se traduit par une déformation éventuelle du joint et une perte consécutive de ce joint L'objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en réalisant un joint d'étanchéité annulaire principal pour vanne d'arrêt à bille qui ne tourne pas dans son siège pendant le déplacement de la bille, qui n'est pas soumis à une extrusion pendant l'étranglement du fluide acheminé lorsque la vanne est partiellement ouverte, même si ledit joint est en une matière tendre, qui fait saillie de son siège de manière à assurer une étanchéité même contre des surfaces partiellement endommagées de la bille et qui, finalement, peut être installé Finally, a seal having a circular cross section, can rotate in its seat during the displacement of the ball, which results in a possible deformation of the seal and a consequent loss of this seal The object of the present invention is to overcome the disadvantages mentioned above by providing a main annular seal ball valve that does not rotate in its seat during the movement of the ball, which is not subjected to extrusion during the throttling of the conveyed fluid when the valve is partially open, even if said seal is of a soft material, which protrudes from its seat so as to seal even against partially damaged surfaces of the ball and which, finally, can be installed
simplement et rapidement.simply and quickly.
On atteint ce résultat essentiellement à l'aide d'un joint d'étanchéité annulaire en matière élastomère ayant une section droite qui, au lieu d'être circulaire, s'élargit vers l'arrière de sorte que le joint ne peut pas s'échapper de son logement, ledit joint étant retenu dans son logement par une This result is achieved essentially by means of an annular seal of elastomeric material having a cross-section which, instead of being circular, widens rearwardly so that the seal can not be removed. escape from its housing, said seal being retained in its housing by a
bague de retenue métallique On réalise ledit joint essentiel- metal retaining ring.
lement en assemblant, d'une manière particulière, un joint torique normal avec un autre joint torique dont le diamètre est by assembling, in a particular manner, a normal O-ring with another O-ring whose diameter is
beaucoup plus grand que l'autre joint. much larger than the other joint.
Plus particulièrement, le joint d'étanchéité annulaire principal pour une vanne d'arrêt à bille comprenant un élément d'tanchéité annulaire flottant qui loge ledit joint dans une More particularly, the main annular seal for a ball stop valve comprises a floating annular sealing member which houses said seal in a
cavité avant qu'il comporte et qui le maintient pressé élasti- front cavity that it holds and that keeps it pressed elastically
quement contre la bille de la vanne est caractérisé par le fait qu'il est formé par un élément élastomère dont la section droite est sensiblement triangulaire avec ses sommets arrondis et sa base courbe et quiest retenu dans ladite cavité avant, laquelle a également une section droite triangulaire, au moyen d'une bague de retenue métallique supportée par ledit élément flottant annulaire. On va maintenant décrire de façon détaillée la présente invention en se référant aux dessins annexés qui représentent un mode de réalisation préféré donné à titre purement illustratif et non limitatif étant donné que des variantes de construction peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente invention En particulier, le joint d'étanchéité annulaire selon la présente invention peut être monté sur une vanne à against the ball of the valve is characterized in that it is formed by an elastomeric element whose cross section is substantially triangular with its rounded tops and its curved base and which is retained in said front cavity, which also has a cross section triangular, by means of a metal retaining ring supported by said annular floating element. We will now describe in detail the present invention with reference to the accompanying drawings which show a preferred embodiment given purely by way of illustration and not limitation as constructional variants can be made without departing from the scope of the present invention. In particular, the annular seal according to the present invention can be mounted on a valve with
passage direct au lieu d'une vanne à bille. direct passage instead of a ball valve.
Sur les dessins: la figure 1 est une vue en perspective partielle d'une vanne d'arrêt à bille utilisant le joint d'étanchéité annulaire selon la présente invention; la figure 2 est une coupe avant,à une échelle plus grande, de la partie de la figure 1 dans laquelle le joint d'étanchéité annulaire selon la présente invention est monté; la figure 3 est une coupe avant du joint d'étanchéité annulaire selon la présente invention, cela à une échelle encore In the drawings: Fig. 1 is a partial perspective view of a ball stop valve using the annular seal according to the present invention; Figure 2 is a front section, on a larger scale, of the part of Figure 1 in which the annular seal according to the present invention is mounted; FIG. 3 is a front section of the annular seal according to the present invention on a scale still
plus grande.bigger.
Sur les figures, la référence 1 désigne le corps d'une vanne d'arrêt à bille et la référence 2 désigne un élément d'étanchéité flottant annulaire qui est disposé entre le corps 1 de la vanne 3 à billeet est poussé élastiquement par un In the figures, the reference 1 designates the body of a ball stop valve and the reference 2 designates an annular floating sealing element which is disposed between the body 1 of the ball valve 3 and is pushed elastically by a
ensemble circonférentiel de ressorts 4 contre ladite bille 3. circumferential assembly of springs 4 against said ball 3.
Ledit élément flottant annulaire 2 sert de support à un joint d'étanchéité annulaire 5 assurant une étanchéité vers le corps 1 de la vanne et à un joint d'étanchéité annulaire principal 6 assurant une étanchéité parfaitevers la bille 3, ce dernier joint étant logé dans une cavité avant 7 de l'élément flottant 2 et étant retenu dans cette cavité par une bague de retenue métallique 8 qui est aussi supportée par l'élément flottant 2. Le joint d'étanchéité annulaire principal 6 est en matière élastomère et est réalisé essentiellement par assemblage, d'une manière particulière, d'un joint torique normal de rayon r (voir figure 3) avec un autre joint torique ayant un rayon R qui est beaucoup plus grand que celui de l'autre joint de manière que l'on obtienne une section droite résultante qui s'élargit vers l'arrière En bref, ledit joint d'étanchéité annulaire Said annular floating element 2 serves to support an annular seal 5 sealing towards the body 1 of the valve and a main annular seal 6 providing a perfect seal to the ball 3, the latter being housed in a front cavity 7 of the floating element 2 and being retained in this cavity by a metal retaining ring 8 which is also supported by the floating element 2. The main annular seal 6 is made of elastomeric material and is essentially made of by assembling, in a particular manner, a normal O-ring of radius r (see FIG. 3) with another O-ring having a radius R which is much larger than that of the other seal so that one obtain a resulting straight section which widens rearward In short, said annular seal
6 est, dans la pratique, un élastomère de section droite trian- 6 is, in practice, an elastomer of triangular cross-section
gulaire dont les sommets sont arrondis et dont la base 6 ' est gully whose vertices are rounded and whose base 6 'is
courbe.curve.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite section droite triangulaire du joint d'étanchéité annulaire 6 a la forme d'un triangle isocèle According to a preferred embodiment, said triangular cross section of the annular seal 6 is in the shape of an isosceles triangle.
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