FR2513725A1

FR2513725A1 - IMPROVEMENT FOR VALVES WITH SPHERICAL ROTATION

Info

Publication number: FR2513725A1
Application number: FR8202332A
Authority: FR
Inventors: Wakichi Takemoto
Original assignee: Kitamura Valve Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kitamura Valve Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1983-04-01
Also published as: FR2513725B1; NO823256L; IT8125888A0; CA1193588A; AU8840082A; GB2107025B; DE3205617A1; DE3205617C2; IT1140408B; IT8123922V0; JPS5854276A; GB2107025A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE SOUPAPE A TOURNANT SPHERIQUE DONT LE TOURNANT SPHERIQUE 3 EST MONTE DE FACON PIVOTANTE SUR LE CORPS DE SOUPAPE 1 AU MOYEN D'UNE TIGE 4 POUR VENIR EN CONTACT AVEC DES SIEGES DE SOUPAPE 8 ANNULAIRES DISPOSES ENTRE LE TOURNANT SPHERIQUE 3 ET LE CORPS DE SOUPAPE 1. UN RESSORT HELICOIDAL A SPIRES INCLINEES 9, DONT LES SPIRES SONT INCLINEES DANS LA MEME DIRECTION PAR RAPPORT A DES PLANS PERPENDICULAIRES A L'AXE CENTRAL DU RESSORT, ET QUI EST DISTORDU ELASTIQUEMENT SANS MODIFICATION DE SA LONGUEUR TOTALE QUAND IL EST COMPRIME PAR SES COTES LONGITUDINAUX OPPOSES ET DANS LA DIRECTION DES PLANS PERPENDICULAIRES A L'AXE CENTRAL DU RESSORT, EST DISPOSE DANS CHAQUE ESPACE ANNULAIRE 10 CONSTITUE ENTRE LE CORPS DE SOUPAPE 1 ET LE SIEGE ANNULAIRE DE SOUPAPE 8 SOUS UNE FORME DISTORDUE DE MANIERE A SOLLICITER LE SIEGE ANNULAIRE CONTRE LE TOURNANT SPHERIQUE.THE INVENTION CONCERNS A VALVE WITH A SPHERICAL TURN OF WHICH THE SPHERICAL TURN 3 IS MOUNTED IN A PIVOTING WAY ON THE VALVE BODY 1 BY MEANS OF A ROD 4 TO COME IN CONTACT WITH 8 ANNULAR VALVE SEATS PROVIDED BETWEEN THE SPHERICAL TURN 3 AND THE VALVE BODY 1. A HELICOIDAL SPRING WITH INCLINED SPIRES 9, OF WHICH THE SPIERS ARE INCLINED IN THE SAME DIRECTION IN RELATION TO PLANS PERPENDICULAR TO THE CENTRAL AXIS OF THE SPRING, AND WHICH IS ELASTICALLY DISTRIBUTED WITHOUT CHANGING THE TOTAL LENGTH OF IT IS COMPRESSED BY ITS OPPOSITE LONGITUDINAL DIMENSIONS AND IN THE DIRECTION OF PERPENDICULAR PLANS AT THE CENTRAL SPRING AXIS, IS PROVIDED IN EACH ANNULAR SPACE 10 CONSTITUTING BETWEEN VALVE BODY 1 AND THE ANNULAR VALVE SEAT IN A DISTORDED FORM SOLICIT THE ANNULAR SEAT AGAINST THE SPHERICAL TURN.

Description

PERFECTIONNEMENT AUX SOUPAPES A TOURNANT SPHERIQUEIMPROVEMENT FOR VALVES WITH SPHERICAL ROTATION

La présente invention concerne un perfectionne- The present invention relates to an improvement

ment apporté aux soupapes à tournants sphériques. added to the ball valves.

Dans une soupape à tournant sphérique classique, un siège de soupape est poussé pour venir en contact avec un tournant sphérique au moyen d'un organe de retenue de siège retenant le siège de soupape et sollicité par un ressort Belleville ou par plusieurs ressorts hélicoïdaux (au nombre de dix ou plus) qui poussent le siège de soupape contre le In a conventional ball valve, a valve seat is pushed into contact with a ball valve by means of a seat retainer retaining the valve seat and biased by a Belleville spring or by several helical springs (at number of ten or more) pushing the valve seat against the

tournant, ces ressorts étant disposés entre l'organe de rete- rotating, these springs being arranged between the rete-

nue de siège et le corps de soupape à une certaine distance les uns des autres autour de la périphérie de l'organe de retenue de siège, l'une de leurs extrémités étant insérée dans des trous constitués dans la surface interne du corps bare seat and the valve body at a distance from each other around the periphery of the seat retainer, one end thereof being inserted into holes formed in the internal surface of the body

de soupape.valve.

Cependant, quand on utilise un ressort Belle- However, when using a Belle- spring

ville, il est difficile de le fabriquer, et comme le traite- city, it's hard to make, and like the

ment est très coûteux, les frais de fabrication sont très élevés, en particulier quand on utilise un matériau de haute qualité et coûteux En outre, il faut disposer d'une quantité is very expensive, the manufacturing costs are very high, especially when using a high quality and expensive material In addition, it is necessary to have a quantity

de ressorts de dimensions différentes correspondant aux dimen- springs of different dimensions corresponding to the dimensions

sions des soupapes à tournant sphérique Quand on utilise par contre des ressorts hélicoïdaux, il est difficile de fabriquer le corps de soupape et il faut utiliser plusieurs ressorts hélicoïdaux En outre, leur assemblage demande beaucoup de sions of ball valves When using helical springs, it is difficult to manufacture the valve body and several helical springs must be used. Furthermore, their assembly requires a lot of

temps et est difficile, et donc très coûteux. time and is difficult, and therefore very expensive.

Un objet de la présente invention est de pro- An object of the present invention is to pro-

poser une soupape à tournant sphérique ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, qui soit de constitution install a ball valve not having the drawbacks mentioned above, which is of constitution

simple et compacte, et pouvant être fabriquée à peu de frais. simple and compact, and can be produced inexpensively.

Selon la présente invention, il est proposé une soupape à tournant sphérique o un tournant est monté de façon pivotante sur un corps de soupape au moyen d'un tige According to the present invention, there is provided a ball valve where a rotary valve is pivotally mounted on a valve body by means of a rod.

et est en contact avec des sièges de soupape annulaires dis- and is in contact with annular valve seats available

posés entre le tournant et le corps de soupape, le perfection- placed between the turn and the valve body, the perfection-

nement consistant à utiliser des ressorts hélicoîdaux à spi- This consists of using coil coil springs.

res inclinées, dont les spires sont inclinées dans la même direction par rapport à des plans perpendiculaires à l'axe central du ressort, et chacun étant distordu élastiquement sans modification de sa longueur quand il est comprimé par ses côtés longitudinaux opposés et dans la direction des plans perpendiculaires à l'axe central du ressort, lesquels sont disposés dans des espaces annulaires entre le corps de soupape et les sièges annulaires de soupape sous une forme distordue et de manière à solliciter les sièges annulaires inclined res, the turns of which are inclined in the same direction with respect to planes perpendicular to the central axis of the spring, and each being elastically distorted without modifying its length when it is compressed by its opposite longitudinal sides and in the direction of planes perpendicular to the central axis of the spring, which are arranged in annular spaces between the valve body and the annular valve seats in a distorted shape and so as to urge the annular seats

contre le tournant.against the turn.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de The invention will be better understood on reading

la description d'un mode de réalisation préféré, avec réfé- the description of a preferred embodiment, with reference to

rence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale centrale d'un mode de réalisation d'une soupape à tournant sphérique selon la présente invention; La figure 2 est une vue à plus grande échelle de la partie A de la figure 1, et La figure 3 est une vue en coupe selon la Refer to the accompanying drawings in which Figure 1 is a central longitudinal sectional view of an embodiment of a ball valve according to the present invention; Figure 2 is an enlarged view of part A of Figure 1, and Figure 3 is a sectional view along the

ligne III-III de la figure 2.line III-III of Figure 2.

Si on se réfère aux dessins, la figure 1 re- Referring to the drawings, Figure 1 shows

présente une soupape à tournant sphérique selon la présente invention. Le corps 1 de soupape est constitué par un couvercle la et un corps lb qui sont assemblés par des boulons 2 Un tournant sphérique 3 est monté de façon pivotante sur has a ball valve according to the present invention. The valve body 1 is constituted by a cover 1a and a body 1b which are assembled by bolts 2 A ball valve 3 is pivotally mounted on

le corps lb au moyen d'une tige verticale 4. the body 1b by means of a vertical rod 4.

Deux organes de retenue de siège 5 sont fixés de façon amovible dans des découpes concaves annulaires 6 pratiquées dans la surface interne du corps de soupape dans les zones de liaison entre les parties latérales de gauche et de droite d'une chambre de soupape lc et les parcours à Two seat retaining members 5 are detachably fixed in annular concave cutouts 6 formed in the internal surface of the valve body in the connection zones between the left and right side parts of a valve chamber lc and the course at

fluide de gauche et de droite id et le du corps de soupape 1. left and right fluid id and the valve body 1.

Chaque organe de retenue de siège 5 comprend une gorge annulaire 7 sur son côté interne, face au tournant Each seat retaining member 5 comprises an annular groove 7 on its internal side, facing the turn

sphérique 3, dans laquelle est disposé le siège de soupape 8. spherical 3, in which the valve seat 8 is arranged.

Un organe cylindrique mince Sa de même diamètre coaxial que les parcours à fluide ld, le est solidaire de l'extrémité externe de l'organe de retenue de siège 5, et il s'étend A thin cylindrical member Sa of the same coaxial diameter as the fluid paths ld, le is integral with the external end of the seat retaining member 5, and it extends

horizontalement vers l'extérieur.horizontally outward.

Un ressort hélicoïdal à spires inclinées 9 est constitué par un ressort hélicoïdal dont les spires sont A helical spring with inclined turns 9 is constituted by a helical spring whose turns are

inclinées dans la même direction par rapport à des plans per- inclined in the same direction with respect to planes

pendiclalesà 'L' axe central du @ assort, en for île de dents de scie, comme représenté plus clairement à la figure 3 Quand il est comprimé par ses côtés longitudinaux opposés dans la pendiclalesà 'The central axis of the @ assort, in the shape of a sawtooth, as shown more clearly in Figure 3 When it is compressed by its opposite longitudinal sides in the

direction des plans perpendiculaires à l'axe central du res- direction of the planes perpendicular to the central axis of the

sort, il est donc distordu ou aplati élastiquement sans chan- comes out, so it is elastically distorted or flattened without changing

gement de sa longueur totale, et sa force de sollicitation management of its total length, and its stressing force

dépend de sa longueur.depends on its length.

Les ressorts hélicoïdaux à spires inclinées 9 ayant des longueurs appropriées sont-disposés dans un espace The coil springs with inclined turns 9 having suitable lengths are arranged in a space

annulaire 10 de l'évidement concave annulaire 6 qui est déli- annular 10 of the annular concave recess 6 which is delimited

mité par le corps de soupape 1 et l'organe de retenue de siège 5, de manière à solliciter le siège de soupape 8 contre le tournant sphérique 3 Des éléments d'écartement 11 sont mapped by the valve body 1 and the seat retaining member 5, so as to urge the valve seat 8 against the ball 3 Spacer elements 11 are

disposés entre les extrémités des ressorts hélicoïdaux à spi- arranged between the ends of the coil coil springs

res inclinées 9.tilted res 9.

On comprendra facilement de la description qui We can easily understand the description which

précède que du fait que les organes de retenue de siège 5 precedes that because the seat retaining members 5

sont sollicités par les ressorts hélicoïdaux à spires incli- are stressed by the coil springs with inclined turns

nées 9 décrits ci-dessus, on peut facilement obtenir la force born 9 described above, one can easily get the strength

de sollicitation désirée en faisant varier le nombre de res- solicitation by varying the number of res-

sorts à spires inclinées 9 et la somme de leurs longueurs. spells with inclined turns 9 and the sum of their lengths.

De ce fait, on peut utiliser le même type de ressort hélicoïdal à spires inclinées en le coupant selon des longueurs appropriées à des soupapes à tournant sphérique Therefore, the same type of helical spring with inclined turns can be used by cutting it to lengths suitable for ball valves

diverses ayant des diamètres différents et des organes de re- various with different diameters and return members

tenue de siège devant être sollicités par une force désirée en fonction des pressions différentes du fluide devant passer par la soupape et des différents matériaux constituant le seat holding to be requested by a desired force as a function of the different pressures of the fluid having to pass through the valve and of the different materials constituting the

siège de soupape.valve seat.

Selon la présente invention, on a constaté de According to the present invention, it has been found to

façon empirique que deux types de ressorts hélicoïdaux à spi- empirically that two types of coil coil springs

res inclinées ayant des spires de deux diamètres différents conviennent à toutes les soupapesà tournant sphérique ayant inclined res having coils of two different diameters are suitable for all ball valves having

un diamètre compris entre 5 et 50 centimètres. a diameter between 5 and 50 centimeters.

Du fait que le ressort hélicoïdal à spires in- Due to the fact that the coil coil spring

clinées possède une force de rappel élastique très élevées clinches has a very high elastic restoring force

ce ressort à spires inclinées peut être réalisé en un maté- this spring with inclined turns can be made of a material

riau de plus faible section qu'un ressort hélicoîdal habituel et il peut être fabriqué facilement pour un faible coût même line of smaller section than a usual coil spring and it can be easily manufactured for a low cost even

quau or, Utilise una U arau "c haute qualité. than gold, uses a high quality uau "c.

En outre, et dans ce mode de réalisation, le In addition, and in this embodiment, the

façonnage du corps de soupape est facile et les espaces occu- shaping the valve body is easy and the occu

pés par les ressorts hélicoidaux à spires inclinées sont suf- Weighed by helical springs with inclined turns are suf-

fisamment réduits pour que le corps de soupape soit compact, significantly reduced so that the valve body is compact,

ce qui a pour conséquence un coût de fabrication peu élevé. which results in a low manufacturing cost.

Selon la présente invention, on peut utiliser According to the present invention, it is possible to use

plusieurs ressorts hélicoîdaux à spires inclinées pour consti- several helical springs with inclined turns to make

tuer un élément annulaire, sans utiliser aucun élément d'écar- kill an annular element, without using any element of

tement 11.11.

Bien que la présente invention ait été décrite en détail à titre d'illustration et d'exemple, on comprendra Although the present invention has been described in detail by way of illustration and example, it will be understood

que diverses modifications et variantes puissent lui être ap- that various modifications and variants can be applied to it

portées dans la forme, les détails et la disposition des pièces sans s'écarter du champ d'application de l'invention tel qu'il given in the form, details and arrangement of the parts without departing from the scope of the invention as it

est défini dans les revendications. is defined in the claims.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 ball valve o one turn

The spherical valve is pivotally mounted on a valve body by means of a rod and is in contact with annular valve seats arranged between the ball and the valve body, characterized in that it comprises helical springs ( 9) with inclined turns, the turns of which are inclined in the same direction with respect to planes perpendicular to the central axis of the spring, each being compressed elastically from its opposite longitudinal sides and in the direction of the planes perpendicular to it central axis of the spring, which are arranged in annular spaces (10) between the valve body (1) and the annular valve seats (8) in a distorted form and so as to urge the annular valve seats

against the spherical turn.

2 Ball valve according to.

claim 1, characterized in that each helical spring

coïdal (9) with inclined turns includes several elements of

divided spring.

3 valve according to claim 1, charac-

characterized in that each helical spring (9) with turns

clinches is constituted by a single spring with inclined turns

born endless.

4 Valve according to any one of the re-

vendications 1 to 3 characterized in that each seat of

valve (8) is pressed against the turn (3) by the

median of an annular seat retainer (5) which

retains the valve seat.