FR2571115A1 - Vanne a corps central profile entoure d'un passage de fluide - Google Patents

Abstract

VANNE D'OBTURATION ETOU DE REGLAGE DE DEBIT DU TYPE COMPORTANT, ENTRE DEUX EMBOUTS DE CONDUITE D'ENTREE ET DE SORTIE, UN CORPS CENTRAL PROFILE ENTOURE D'AU MOINS UN PASSAGE DE FLUIDE ET PORTANT, A UNE EXTREMITE UN CLAPET D'OBTURATION. ELLE EST CONSTITUEE DE TROIS CORPS PRINCIPAUX 1, 2, 3, ASSEMBLES COAXIALEMENT DE FACON QUE LE FLASQUE CENTRAL 3 SOIT FLANQUE DE PART ET D'AUTRE D'UN EMBOUT DE CONDUITE 1, 2, LE CLAPET 12 ETANT RELIE PAR UN ARBRE DE VA-ET-VIENT 16 PORTANT UNE DENTURE DE CREMAILLERE COOPERANT AVEC UN PIGNON DE MANOEUVRE LOGE DE FACON ETANCHE DANS LE FLASQUE 3. APPLICATION A L'ACTIONNEMENT ET AU SYSTEME D'ETANCHEITE DES VANNES A CORPS CENTRAL PROFILE.

Description

VANNE A CORPS CENTRAL PROFILE ENTOURE D'UN PASSAGE DE FLUIDE
La presente invention s'applique à une vanne d'obturation et/ou de réglage de débit du type comportant, entre deux embouts de conduite d'entree et de sortie, un corps central profilé entoure d'au moins un passage de fluide et portant, à une extremité un clapet d'obturation et/ou de réglage susceptible de venir, sous l'action d'un organe de manoeuvre, en appui étanche sur une surface de siege annulaire ménagée à l'intérieur de l'embout de conduite en face de ladite extrémité du corps central.

De telles vannes comportant un corps central profilé pour supporter un clapet d'obturation qui se déplace parallèlement au flux de fluide à obturer et entourant, au cours de son écoulement, le corps central dans un passage annulaire ou quasi annulaire (sépare en plusieurs passages par des bras de liaison du corps central au corps extérieur de la vanne), sont bien connues. Leur principal intérêt parait résider moins dans leur compacite en diamètre (mais non en longueur) que dans leur aptitude à réduire les pertes de charge à -la traversée de la vanne en position de pleine ouverture du clapet, cette comparaison étant faite à sections de passage sous le clapet comparables.

Les inconvénients de telles vannes sont dûs aux difficultes d'usinage et d'assemblage des éléments constituant la vanne, car le clapet doit être supporte entièrement par le corps central immergé dans le fluide à contrôler. De plus, les moyens d'actionnement de la vanne sont difficiles et onereux à implanter car ils doivent intervenir, de façon étanche, à l'intérieur du corps central depuis l'extérieur de la vanne. Ces difficultés obligent souvent à choisir, pour l'actionnement du clapet, une commande par fluide hydraulique qui permet l'amenée étanche d'une ou plusieurs conduites de fluide d'actionnement depuis l'extérieur de la vanne jusqu'au corps central profilé.De tels moyens d'actionnement se révèlent souvent onéreux et difficiles à établir, en particulier pour les vannes de faibles dimensions et ne permettent pas toujours de disposer de la sensibilité et de la plage de réglage souhai tées.

L'un des buts de la présente invention est précisément de pallier ces difficultés et inconvénients en proposant une vanne à corps central profilé dont les parties constitutives soient bien accessibles pour leur usinage et aisées à assembler et desassembler et qui, d'autre part, permette l'actionnement du clapet par des moyens purement mécaniques commandés depuis l'extérieur de la vanne et aptes à réaliser, par exemple, une régulation fine des débits de fluide traversant la vanne.

A cet effet, la vanne est constituée de trois corps principaux: un premier embout de conduite présentant à sa périphérie une surface annulaire d'assemblage, un deuxième embout de conduite présentant également à sa périphérie une surface annulaire d'assemblage et à llinterieur un siege annulaire de clapet, une pièce centrale comportant: le corps central profilé avec le clapet d'obturation, l'organe de manoeuvre du clapet, le ou les passages de fluide entourant le corps central entre au moins un bras de liaison qui relie le corps central à un flasque périphérique central à deux surfaces annulaires d'assemblage opposées correspondant respectivement à celles des deux embouts et les trois corps principaux sont assemblés coaxialement entre eux par tout moyen tel que des boulons, le flasque central étant flanque, de part et d'autre, de façon étanche par les surfaces annulaires d'assemblage des embouts et la portée du siège annulaire de clapet étant disposée en face dudit clapet.Une tige ou un arbre d'actionnement de l'organe de manoeuvre du clapet depuis l'extérieur de la vanne traverse un passage continu ménagé dans le flasque périphérique central à l'intérieur d'au moins l'un des bras de liaison et ce passage et l'enveloppe de la liaison mécanique de la tige à l'organe de manoeuvre constituent une chambre de manoeuvre complètement isolée de l'intérieur de la vanne, respectivement par la paroi extérieure du bras de liaison et par des moyens d'étancheité interposés entre l'organe de manoeuvre et le corps central.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le clapet du corps central est relié au moins axialement à un arbre de va-et-vient guidé dans un alésage de façon étanche par rapport à l'intérieur de la vanne et qui porte une crémaillère dont les dents engrènent avec celles d'un pignon d'engrenage solidaire au moins en rotation de l'arbre d'actionnement.

La denture du pignon qui ne peut tourner qu'autour de l'axe de rotation fixe de l'arbre d'entrainement est alors utilisée comme moyen empêchant la rotation de l'arbre de va-et-vient relié rigidement, ou quasi rigidement, au clapet d'obturation qui ne comporte pas d'autre moyen de guidage en rotation dans le corps central.

Selon encore un autre mode de réalisation assurant un bon guidage du clapet d'obturation, celui-ci présente une surface extérieure cylindrique logée dans un manchon annulaire de guidage interposé entre le deuxieme embout de conduite et le corps central avec les extrémités de sa surface extérieure cylindrique logées chacune de façon étanche dans un alésage de réception ménagé respectivement dans ledit deuxième embout et ledit corps central et ses faces d'extrémité en appui respectif sur des surfaces de butée ménagées sur ledit deuxième embout et ledit corps central et le manchon annulaire comporte, à l'intérieur et au voisinage de chaque extrémité, des moyens d'étanchéité cooperant avec la surface extérieure du clapet et, entre ces moyens d'étanchéité, au moins un passage radial ménagé à travers la paroi annulaire du manchon pour la circulation du fluide lorsque le clapet est en position d'ouverture.

Les passages radiaux sont disposés, de préférence, sensiblement dans l'alignement des passages de fluide entourant le corps central afin de reduire les pertes de charge à la traversée de la vanne.

Selon un autre mode de réalisation avantageux de. la vanne selon l'invention, les moyens d'étanchéité avec la surface extérieure du clapet constituent, du côté du deuxième embout, le siege annulaire de clapet et comportent deux joints annulaires en un matériau élastique et a- section transversale en forme de trapèze ou de queue d'aronde, la petite base du trapèze étant disposée du côté de la surface extérieure du clapet et, en position de fermeture du clapet, l'un des joints annulaires venant en contact avec l'extrémité de la surface extérieure cylindrique du clapet, tandis que l'autre joint annulaire le plus éloigné du corps central vient en contact avec une surface annulaire d'étanchéité ménagée en bout du clapet et présentant une forme générale conique à laquelle l'axe central du trapeze de la section transversale dudit autre joint est sensiblement perpendiculaire.Les joints annulaires à section en queue d'aronde sont montés et serrés dans des rainures annulaires de forme conjuguée et formées, à l'extrémité du manchon annulaire de guidage par serrage entre ces deux joints annulaires, d'une bague intercalaire portant de chaque côté une face d'appui sur une face inclinée de l'un desdits joints, à l'aide d'un anneau de serrage monte par tout moyen, tel qu'un filetage, à l'extrémité du manchon annulaire du côté du deuxième embout et apte à serrer ainsi d'une valeur prédéterminée par une mise en butée métal sur métal, via la bague intercalaire, les deux joints annulaires sur une face d'appui ménagée a ladite extremité du manchon annulaire.

En variante, pour réaliser les moyens d'étanchéité frontaux avec la surface extérieure du clapet, des moyens annulaires d'étanchéité sont interposés entre le deuxième embout et une surface d'étanchéité conjuguée, respectivement du manchon annulaire et de l'anneau de serrage, le passage annulaire de raccordement entre l'anneau de serrage et le manchon annulaire débouche entre ces deux moyens annulaires d'étanchéité et un moyen supplementaire d'étanchéité annulaire est interposé entre l'un des joints annulaires à section en queue d'aronde et simultanément ladite face d'appui ménagée à l'extrémité du manchon annulaire et la bague intercalaire.

D'autres buts, avantages et caracteristiques apparaltront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé où:
- la figure 1 représente une vanne selon l'invention avec son
mécanisme d'actionnement, en coupe transversale (avec
arrachements) selon la ligne I-I de la figure 2;
- la figure 2 représente la vanne de la figure 1 en coupelongitu-
dinale selon la ligne II-II de la figure 1 avec le
clapet en demi-vues en position ouverte et fermée;
- la figure 3 est une représentation à plus grande échelle de la
vue de la figure 2 dans la zone du clapet d'obtura
tion en position fermée.

Si l'on se réfere d'abord aux figures 1 et 2, on voit que la vanne d'obturation et/ou de réglage de débit comporte trois éléments de corps assemblés: deux corps porte-embouts 1 et 2, disposés de part et d'autre d'une plaque à corps central 3 représentée en coupe transversale à la figure 1. Ces trois éléments de corps 1 à 3 sont-assembles par serrage de leurs surfaces annulaires d'assemblage respectives la, 2a et 3a, 3b, par l'intermédiaire d'une couronne de boulons 4 avec interposition de joints d'étanchéité annulaires intercalaires 4a et 4b pour former la vanne complète reliée à un organe de commande 5 qui peut être manuel, tel qu'un volant 6 ou automatique par un moteur électrique ou à fluide par exemple.Dans ce type de vanne, un corps central profilé 7 est entouré de passages de fluide 8 et 9 qui, sur au moins une partie entourant le corps profilé, sont separés par des bras de liaison 10 et 11 (voir la figure 1).

Un clapet 12 qui n'apparaît pas sur la vue en coupe de la figure 1 est logé dans un alésage 13 ménage dans le corps profilé 7 à l'intérieur duquel il est susceptible de se déplacer axialement et ainsi parallèlement au flux de fluide circulant dans la vanne, pour venir s'appliquer sur une surface de siège annulaire 14 ménage sur le corps porte-embout 2.

Le clapet 12 est rendu rigidement solidaire, par exemple par une goupille 15, d'un arbre de va-et-vient 16, guidé de façon étanche à sa sortie du corps central 7, par rapport à l'intérieur de la vanne grâce à un manchon de guidage 17 logé dans un alésage 18 concentrique à l'alé- sage 13 de guidage du clapet 12. L'étanchéité à la sortie de l'arbre 16 hors du corps central 7 est assurée par un joint torique a lèvres 19 maintenu en place par une bague de support 20, boulonnee à la sortie de l'alésage 18 avec interposition d'un joint torique d'étanchéité 21, simultanément entre le manchon 17, la bague 20 et la face frontale d'assemblage 22 menagée sur le corps 7 à la sortie de l'alésage 18.

Comme on le voit a la figure 1, l'arbre 16 porte à son extrémité opposée au clapet 12, une denture de crémaillère. qui vient engrener avec la denture 24 d'un pignon 25 solidaire (ici taille dans la masse) d'un arbre de manoeuvre 26 qui traverse (ici de part en part) la plaque 3 et son corps central 7, via les bras de liaison 10 et 11 en étant supporté et guidé de façon étanche par rapport à l'extérieur à chacune de ses extrémités par des paliers 27 et 28.

L'extrémité cannelée 29 de l'arbre 26 située du côté du palier 28 est reliée mécaniquement à l'organe de commande 5. Entre l'extrémité cannelée 29 et l'entrée de l'arbre 16 étanchée par le joint à lèvres 19, on remarque qu'il se forme une chambre de manoeuvre 30 qui est complètement etanchée vis-à-vis de l'ambiance extérieure et aussi vis-à-vis du fluide contenu dans la vanne ou la traversant et dans laquelle se meuvent les moyens de liaison mécaniques entre l'organe de commande ou de manoeuvre 5 et le clapet 12. En variante, la liaison entre cette chambre 30 et l'ambiance à l'extérieur de la vanne peut ne pas être étanche, si cette étanchéité n'est pas utile ou avantageuse.

Le clapet 12 présente une surface extérieure cylindrique 31 guidée avec un léger jeu à l'intérieur d'un alésage 32 ménagé à l'intérieur d'un manchon annulaire 33 de guidage de clapet. Si l'on se reporte à la figure 3 à plus grande échelle, on voit que le manchon 33 est interposé entre le deuxième corps porte-embout 2 et le corps central 7 avec les extrémités de sa surface extérieure cylindrique 33a logées chacune de façon étanche par l'intermédiaire de joints annulaires 38, 39 dans un alésage de réception 34, 35 ménage respectivement dans le deuxième corps 2 et le corps central 7 et ses faces d'extrémité en appui respectif sur des surfaces de butée 36, 37 ménagées respectivement sur le deuxième corps 2 et le corps central 7.Le manchon 33 comporte, sur sa face cylindrique intérieure 32, des moyens d'étanchéité constitués ici d'un joint torique 40 en matériau élastomère à section circulaire et du côté du corps 2, d'un joint annulaire 41 de section trapézoidale. Ces moyens d'étanchéité coopèrent avec la surface extérieure cylindrique 31 du clapet 12, en permanence pour le joint torique 40 et lorsque le clapet 12 est en position d'obturation pour le joint 41. Au moins un passage radial 42 est ménagé à travers la paroi annulaire du clapet 33 entre les moyens d'étanchéité 40 et 41.Afin de réduire les pertes de charge et l-es bruits d'origine fluidique à l'ouverture, à l'écoulement et à la fermeture, on prévoit, de préférence, une série de passages 42 répartis sur toute la périphérie du manchon 33 pour donner la section de passage la plus importante possible et compatible avec la rigidité requise pour le manchon 33. Les passages 42 peuvent avantageusement être disposés dans l'alignement des passages de fluide 8, 9, ménagés dans la plaque 3 autour du corps central 7. Lorsque, comme sur la disposition décrite, le nombre de bras de liaison 10, 11 est réduit, les parties laissées pleines du manchon 33 entre les passages 42, peuvent être placees dans l'alignement des bras de liaison de manière à réduire la perte de charge à la traversée de la vanne en position de pleine ouverture. Afin d'obtenir une bonne résistance du manchon 33 à la compression axiale, on prévoit de préférence une pluralité de passages 42 répartis régulièrement sur la périphérie du manchon et realisés par tout moyen adéquat tel que moulage de fonderie ou fraisage dans la masse, de façon à ménager des colonnes intercalaires 43 (voir la position ouverte du demi-clapet à la figure 2) transmettant les efforts axiaux.

Le joint annulaire 41 de section trapézoidale est mis en place sur le manchon 33 en l'appliquant lateralement sur une face annulaire transversale 43 (légèrement biaise ou conique en correspondance à une première face latérale inclinée du joint 41 en position radiale de l'axe de sa section transversale) menagee à l'extrémité du manchon 33 du côté du corps 2 et en le serrant sur cette face par l'intermédiaire d'une bague intercalaire 44 dont la face d'appui sur le joint 41 présente en section, la forme d'un V très ouvert dont llune des branches est en appui sur la deuxième face latérale inclinée du joint 41, tandis que l'autre branche vient serrer un joint élastomère torique 45 réalisant l'étanchéité annulaire simultanée entre la face annulaire 43, la bague 44 et, le cas échéant si les étanchéités latérales sont défaillantes, le joint 41.

La bague 44 est serrée sur les joints 41 et 45 par un anneau de serrage 46 qui vient se visser sur l'extrémité intérieure filetee 47 du manchon 33 en repoussant, par une face d'appui 48, la bague 44 et en plaquant la face latérale incline 49 d'un autre joint annulaire 50, a section trapezo-idale, et le cas échéant identique au joint 41, sur la face arrière plane de la bague intercalaire 44. Le joint 50 est loge dans une rainure 51 de l'anneau 46 qui est ouverte à l'extrémité frontale de celui-ci en direction de la bague 44 et qui epouse la forme de l'autre face laterale du joint 50 et sa face de base la plus large.

L'anneau 46 porte un joint torique 52 (voir la figure 2) qui interdit ainsi au fluide traversant la vanne de venir au contact de l'assemblage par filetage en 47 entre le manchon 33 et l'anneau 46
Comme on le voit sur la figure 3, le joint annulaire 50 à section trapézoidale ou en queue d'aronde présente, comme le joint 41, sa petite face de section arrondie à l'état libre au contact d'une portée d'etan chéite conjuguée ménagée sur le clapet 12.La surface d'étanchéité 53 conjuguée du joint 50 est en fait une surface annulaire sensiblement tronconique, le clapet 12 se prolongeant par une partie effilée 12a qui ne sert pas à l'étanchéité mais à orienter I'écoulement du fluide vers les passages de fluide autour du corps central 7 en position d'ouverture du clapet 12 (voir la position ouverte à la figure 2). On notera que le clapet 12 est traversé par au moins une ouverture 54 reliant la chambre de clapet 55 qui est délimité entre le clapet 12 et le corps central 7 et dont le volume varie en fonction du deplacement du clapet 12.En variante, il est possible, par exemple afin d'assurer une double étan chéité entre la chambre de manoeuvre 30 et l'intérieur de la vanne, d'isoler la chambre de clapet 55 de lrintérieur de la vanne en supprimant l'ouverture 54 et de la relier à une chambre d'expansion-ou de pressurisation qui peut être tout simplement l'atmosphère.

L'assemblage particulièrement avantageux de la vanne selon llin- vention va maintenant être décrit. La plaque 3 est tout d'abord équipée de l'arbre de manoeuvre 26 maintenu par ses paliers 27 et 28, puis le clapet 12 est engagé dans son alésage 13, l'arbre de va-et-vient 16 glissant à l'intérieur du joint 19. Lorsque la denture de crémaillère 23 vient en butée sur la denture 24 du pignon 25, le clapet 12 est orienté en rotation afin de permettre d'engrener entres elles les dentures 23 et 24 et le clapet 12 est ainsi couplé mécaniquement à l'arbre de manoeuvre 26.

Le manchon 33 est alors assemblé par vissage à l'anneau de serrage 46 en interposant la bague intercalaire 44 et les différents joints 41, 44 et 50 comme décrit précédemment. L'extrémité correspondante du manchon 33 équipé de ses autres joints 39, 40 et 52 est ensuite placée dans l'alésage de réception 34, après mise en place du joint annulaire 38 et le manchon 33 fait saillie par sa partie dotée des passages 42 hors de cet alésage 34.

Avant de procéder à l'assemblage final de la vanne, on équipe les corps 2 et 3 de leurs joints d'étanchéités annulaires 4a et 4b. A l'assemblage de la vanne, le corps 2 équipe du manchon 33 est rapproché axialement de la plaque 3 équipee du clapet 12 en introduisant le clapet 12 dans le manchon 33 par guidage de la surface extérieure cylindrique 31 du clapet 12 dans l'alésage intérieur 32 (du manchon 33) qui présente un diamètre légèrement supérieur à celui de la surface cylindrique 31.Pour terminer l'assemblage de la vanne selon l'invention, il reste à placer le corps 1 sur la plaque 3 et à serrer l'assemblage par la couronne de boulons 4, après avoir vérifié que les portages d'assemblage et des diverses pièces mobiles de la vanne étaient bons, puis à fixer, le cas échéant, l'organe de commande 5'après avoir vérifié le bon fonctionnement du clapet 12 par mise en rotation de l'arbre 26 à partir de l'extrémité cannelée 29.

Le fonctionnement de la vanne selon l'invention va maintenant être explicité. En position de pleine ouverture de la vanne telle que représentée au bas de la figure 2, seule la partie avant effilée 12a du clapet 12 fait saillie en direction du corps porte-embout 2, dans l'alignement général du corps central 7 et les passages de fluide 8, 9 autour du corps central 7 sont alors prolongés en direction du corps 2 par des passages 8a et 9a de section sensiblement constante et dont l'épaisseur s'accroît en direction du corps 2 pour compenser la diminution du diamètre extérieur. La déformation de la veine fluide au cours de l'écoulement est ainsi réduite au minimum et les pertes de charge qui découlent des changements d'orientation de la veine et des retrécis- sements et élargissements de section sont réduites.Les seuls obstacles et reductions de section que la veine fluide ait à affronter se situent au niveau des bras de liaison 10, 11 et des colonnes 43 du manchon 33 interposées entre les passages 42.

Par rotation de l'extrémité cannelée 29, par exemple par commande manuelle du volant 6, on provoque le déplacement axial de l'arbre de va-et-vient 16 et par conséquent du clapet 12 dans son manchon 33 pour obturer progressivement les passages 42, le cas echeant, à des fins de réglage de la perte de charge à la traversée du clapet.Au moment de l'arrivée en position de fermeture, l'extrémité arrondie de raccordement sur la surface du clapet 12 entre la surface d'étanchéité tronconique 53 et la surface exterieure cylindrique 31 du clapet 12, vient en contact avec l'extrémité arrondie du joint 41 qui fait saillie radialement vers l'intérieur du manchon 33, selon un programme de reduction de section très progressif, de telle sorte que l'obturation de la vanne s'effectue pratiquement sans émission de bruit, sans à-coup ou coup de bélier, et pratiquement sans vibration du clapet 12 et du corps de vanne. La même progression et les mêmes qualités se rencontrent, bien entendu, à l'ouverture de la vanne.

Après la prise de contact entre la surface saillante annulaire arrondie du joint 41 à section en queue d'aronde et la surface de raccordement arrondie du clapet mentionnée précédemment, le contact entre le joint 41 et le clapet 12 se transfère sur la surface cylindrique exterieure 31 du clapet 12 en augmentant la pression radiale d'étanchéité entre le joint 41 et la surface d'étanchéité conjuguée du clapet, jusqu'au moment où la. surface tronconique 53 du clapet 12 vient en contact quasi frontal avec l'extrémité arrondie et saillante du joint 50. Pour confirmer l'étanchéité d'obturation, l'obturateur qui ressent une augmentation plus importante de la résistance à l'avancement du clapet 12, après la première augmentation de résistance consécutive au chevauchement du joint 41 sur la surface cylindrique 31, exerce un effort supplémentaire d'obturation à partir du volant 6, de manière à ecraser la partie saillante du joint 50 et à amener le cas échéant la surface troncônique 53 du clapet 12 en contact de butée métal sur métal avec une surface d'appui conjuguée ménagée au voisinage de la sortie du joint 50 sur la bague intercalaire 44 et/ou sur l'anneau 46.En position d'obturation, le clapet 12 est ainsi en appui sur les deux joints élastiques 41 et 50 qui sont écrasés selon le grand axe de leur section où ils sont relativement rigides, d'une valeur prédéterminée par la mise en butée finale métal sur métal et on ne risque plus la détérioration du joint, tout en obtenant des efforts d'obturation radiaux relativement importants, garants d'une bonne étanchéité à haute pression et persistante dans le temps même, après de nombreux actionnements.

L'ouverture de la vanne s'effectue selon des processus inverses de ceux qui viennent d'être décrits et bien entendu après decollements progressifs et successifs de l'étanchéité des deux joints sur le clapet 12. Parmi les nombreux avantages de la vanne selon l'invention, on peut noter les suivants::
- les parties constitutives de la vanne sont aisées à usiner et
à assembler, comme à désassembler, ce qui peut aussi facili
ter les opérations d'entretien et de reconditionnement ou de
remise en état;
- la manoeuvre de la vanne est douce et progressive et peut
s'effectuer par des moyens mécaniques à caractéristiques
linéaires et sans mettre en oeuvre une grande puissance
d'actionnement, l'utilisation d'un simple moteur électrique
asynchrone à arrêt en butée en fin de course pouvant être
envisagée pour assurer la rotation de l'arbre de manoeu
vre 26;
- l'étanchéité à l'obturation est excellente, grâce à l'utili
sation de deux joints d'étanchéité qui peuvent présenter des
formes et caractéristiques spéciales, mais sont identiques et
placés dans des positions d'étanchéité différentes; ;
- les formes du clapet et de ses portees d'étanchéité, ainsi
que celles du manchon de guidage et des surfaces d'étanchéité
conjuguées de celles du clapet, assurent un niveau sonore et
de vibrations réduit, ainsi que l'absence de probleme de
cavitation à la traversée ou au cours des manoeuvres.

Bien entendu, la presente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1.- Vanne d'obturation et/ou de reglage de débit du type comportant, entre deux embouts de conduite d'entrée et de sortie, un corps central profile entouré d'au moins un passage de fluide et portant, à une extrémité un clapet d'obturation et/ou de reglage susceptible de venir, sous l'action d'un organe de manoeuvre, en appui étanche sur une surface de siège annulaire ménagée a l'intérieur de l'embout de conduite en face de ladite extrémité du corps central, caractérisée en ce que la la vanne est constituee de trois corps principaux: un premier embout de conduite (1) présentant à sa périphérie une surface annulaire d'assemblage (la), un deuxième embout de conduite (2) présentant également à sa périphérie une surface annulaire d'assemblage (2a) et à l'intérieur un siège annulaire de clapet (41, 50), une pièce centrale (3) comportant: le corps central profilé (7) avec le- clapet d'obturation (12), l'organe de manoeuvre (16) du clapet, le ou les passages de fluide (8, 9) entourant le corps central (7) éntre au moins un bras de liaison (10, 11) qui relie le corps central à un flasque périphérique central à deux surfaces annulaires d'assemblage opposées (3a, 3b) correspondant respectivement à celles des deux embouts (1, 2) et en ce que les trois corps principaux (1, 2, 3) sont assemblés coaxialement entre eux par tout moyen tel que des boulons, le flasque central étant flanqué, de part et d'autre, de façon étanche par les surfaces annulaires d'assemblage des embouts (1, 2) et la portée du siege annulaire de clapet (41, 50) étant disposée en face dudit clapet (12).

2.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une tige ou un arbre d'actionnement (26) de l'organe de manoeuvre (16) du clapet depuis l'extérieur de la vanne traverse un passage continu menagé dans le flasque périphérique central à l'intérieur d'au moins l'un des bras de liaison (10, 11) et ce passage et l'enveloppe de la liaison mécanique de la tige à l'organe de manoeuvre constituent une chambre de manoeuvre (30) complètement isolée de l'intérieur de la vanne, respectivement par la paroi extérieure du bras de liaison (10, 11) et par des moyens d'etanchei- té (19) interposés entre l'organe de manoeuvre (16) et le corps central (7).

3.- Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que le clapet (12) du corps central (3) est relié au moins axialement à un arbre de va-et-vient (16) guidé dans un alésage de façon-étanche par rapport à l'intérieur de la vanne et qui porte une crémaillère dont les dents (23) engrènent avec celles d'un pignon d'engrenage (25) solidaire au moins en rotation de l'arbre d'actionnement (26).

4.- Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que la denture (24) du pignon (25) qui ne peut tourner qu'autour de l'axe de rotation fixe de l'arbre d'entrainement (26) est utilisée comme moyen empêchant la rotation de l'arbre de va-et-vient (16) relié rigidement, ou quasi rigidement, au clapet d'obturation (12) qui ne comporte pas d'autre moyen de guidage en rotation dans le corps central (7).

5.- Vanne selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le clapet (12) du corps central (7) présente une surface extérieure cylindrique (31) logée dans un manchon annulaire de guidage (33) interposé entre le deuxième embout de conduite (2) et le corps central (7) avec les extrémités de sa surface extérieure cylindrique (31) logées chacune de façon étanche dans un alésage de réception (34, 35) ménagé respectivement dans ledit deuxieme embout (2) et ledit corps central (7) et ses faces d'extrémité en appui respectif sur des surfaces de butee (36, 37) ménagées sur ledit deuxieme embout (2) et ledit corps central (7) et en ce que le manchon annulaire (33) comporte, à l'inte- rieur et au voisinage de chaque extrémité, des moyens d'étanchéité (40, 41) coopérant avec la surface extérieure (31) du clapet (12) et entre ces moyens d'étancheité,-au moins un passage radial (42) menagé à travers la paroi annulaire du manchon (33) pour la circulation du fluide lorsque le clapet (12) est en position d'ouverture.

6.- Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que les passages radiaux (42) sont disposés sensiblement dans l'alignement des passages de fluide (8, 9) entourant le corps central afin de réduire les pertes de charge à la traversée de la vanne.

7.- Vanne selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée ce que les moyens d'étanchéité avec la surface extérieure du clapet (12) constituent, du côté du deuxième embout (2), le siege annulaire de clapet et comportent deux joints annulaires (41, 50) en un materiau élastique et à section transversale en forme générale de trapèze ou de queue d'aronde, la petite base du trapèze étant disposee du côté de la surface extérieure du clapet (12) et, en position de fermeture du clapet, l'un (41) des joints annulaires venant en contact avec l'extrémi- té de la surface extérieure cylindrique (31) du clapet, tandis que l'autre joint annulaire (50) le plus éloigné du corps central (7) vient en contact avec une surface annulaire d'étanchéité (53) menagée en bout du clapet (12) et présentant une forme générale conique à laquelle l'axe central du trapèze de la section transversale dudit autre joint (50) est sensiblement perpendiculaire.

8.- Vanne selon la revendication 7, caractérisée en ce que les joints annulaires (41, 50) à section en queue d'aronde sont montés et serres dans des rainures annulaires de forme conjuguée et formées, à l'extrémité du manchon annulaire de guidage par serrage, entre ces deux joints annulaires, d'une bague intercalaire (44) portant de chaque côté une face d'appui sur une face inclinée de l'un desdits joints, à l'aide d'un anneau de serrage (46) monte par tout moyen, tel qu'un filetage, à l'extrémité du manchon annulaire (33) du côté du deuxième embout (2) et apte a serrer ainsi d'une valeur prédétermine par une mise en butée métal sur métal, via la bague intercalaire (44), les deux joints annulaires (41,50) sur une face d'appui ménagée à ladite extrémité -du manchon annulaire.

9.- Vanne selon la revendication 8, caractérisée en ce que des moyens d'étanchéité (38, 52) sont interposés entre le deuxième embout (2) et une surface d'étanchéité conjuguée, respectivement du manchon annulaire (33) et de l'anneau de serrage (46), en ce que le passage annulaire de raccordement entre l'anneau de serrage (46) et le manchon annulaire (33) débouche entre ces deux moyens annulaires d'étanchéité (38, 52) et en ce qu'un moyen supplémentaire d'étanchéité annulaire (45) est interposé entre l'un-(41) des joints annulaires à section en queue d'aronde et simultanement ladite face d'appui ménagée à l'extré- mité du manchon annulaire (33) et la bague intercalaire (44).