FR2642132A1 - Regulating flow valve, of the butterfly type with free expansion and autoclave application - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne une vanne d'écoulement régulatrice ou robinet-vanne, et plus particulièrement une vanne d'écoulement régulatrice du type papillon, à libre dilatation et application ou obturation autoclave. The invention relates to a regulating flow valve or gate valve, and more particularly a regulating flow valve of the butterfly type, with free expansion and autoclave application or obturation.
En se référant à la figure 1 des dessins annexés, il est représenté une vanne d'écoulement régulatrice d'un type classique, à libre dilatation et application autoclave, cette vanne comprenant un corps de vanne pourvu à ses extrémités de moyens de bridage permettant le montage fixe et étanche de la vanne sur des conduites ou canalisations respectivement amont et aval, un obturateur ou opercule mobile constitué de deux disques respectivement pourvus d'une portée d'étanchéité conformée pour coopérer, en position de fermeture de la vanne, avec un siège ménagé dans ledit corps, et un organe de commande formé par une tige axialement déplacable et qui est, d'une part susceptible d'etre actionnée de l'extérieur du corps de vanne notamment par un volant, et d'autre part mécaniquement reliée audit obturateur. Referring to Figure 1 of the accompanying drawings, there is shown a regulating flow valve of a conventional type, with free expansion and autoclave application, this valve comprising a valve body provided at its ends with clamping means allowing the fixed and sealed mounting of the valve on pipes or conduits respectively upstream and downstream, a shutter or movable cover constituted by two discs respectively provided with a sealing surface shaped to cooperate, in the closed position of the valve, with a seat formed in said body, and a control member formed by an axially displaceable rod and which is, on the one hand capable of being actuated from outside the valve body in particular by a flywheel, and on the other hand mechanically connected to said shutter.
De plus, les deux disques dudit obturateur ou opercule sont conformés pour laisser subsister entre eux, lorsqu'ils sont respectivement appliqués contre le siège correspondant, un Jeu axial leur permettant un mouvement relatif possible ; un ressort hélicoïdal de compression étant par ailleurs logé entre ces deux disques dans des évidements respectifs. In addition, the two discs of said obturator or cover are shaped to allow them to remain, when they are respectively applied against the corresponding seat, an axial clearance allowing them a possible relative movement; a helical compression spring also being housed between these two discs in respective recesses.
Ainsi, on comprendra que lors de sollicitations thermiques importantes, ce type d'obturateur peut subir, par l'intermédiaire du Jeu précité, une certaine déformation axiale due à la dilatation de ses disques, et ce sans altérer l'étanchéité requise. Thus, it will be understood that during significant thermal stresses, this type of shutter can undergo, via the aforementioned clearance, a certain axial deformation due to the expansion of its discs, and this without altering the required tightness.
De plus, étant donné que les deux disques sont susceptibles de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre, le fluide ou produit transporté qui:est amené par la conduite ou canalisation amont est susceptible d'écarter le disque amont de son siège et de venir noyer le disque aval pour générer, sur sa face arrière, une force d'appui permettant une application ou obturation dite autoclave de sa portée sur le siège correspondant. In addition, since the two discs are capable of moving axially with respect to each other, the fluid or product transported which: is brought by the upstream pipe or pipe is likely to separate the upstream disc from its seat and to drown the downstream disc to generate, on its rear face, a pressing force allowing an application or so-called autoclave closure of its range on the corresponding seat.
De plus, chaque portée d'étanchéité prévue sur l'obturateur est conformée pour coopérer avec le siège qui lui fait face, en position de fermeture de la vanne, par un contact plan étanche formant un plan d'obturation. In addition, each sealing surface provided on the shutter is shaped to cooperate with the seat which faces it, in the closed position of the valve, by a sealed planar contact forming a sealing plane.
Ce contact plan portée-siège constitue avec une agrafe qui est solidaire de la tige de commande et qui maintient axialement l'un vers l'autre les deux disques, un moyen de guidage en translation de l'obturateur, permettant de le déplacer de façon sensiblement rectiligne, parallèlement au plan d'obturation. Ainsi, les deux disques étant logés dans une bague vissée sur la tige de commande, lorsque cette dernière est actionnée pour permettre l'ouverture de la vanne, l'obturateur ou opercule se déplace en translation, ce qui entraîne le coulissement par contact de frottement d'au moins une de ses portées sur le siège correspondant. This contact plane seat-seat constitutes with a clip which is integral with the control rod and which holds the two discs axially towards one another, a means for guiding the shutter in translation, making it possible to move it so substantially straight, parallel to the obturation plane. Thus, the two discs being housed in a ring screwed onto the control rod, when the latter is actuated to allow the valve to open, the shutter or cover moves in translation, which causes sliding by friction contact at least one of its litters on the corresponding seat.
Ce déplacement assure au niveau dit inférieur de la vanne, c'est-à-dire du côté opposé à la tige de commande, l'apparition d'une lunule formant ouverture de passage du fluide ou matériau transporté et faisant chuter la différence de pression amont-aval. This movement ensures at the so-called lower level of the valve, that is to say on the side opposite to the control rod, the appearance of a lunula forming an opening for the passage of the fluid or material transported and causing the pressure difference to drop. upstream downstream.
Enfin, l'obturateur ou opercule, lorsque la tige de commande continue d'être sollicitée, est susceptible de complètement s'escamoter dans un logement ou coffrage, prévu au-dessus de celui-ci pour ouvrir totalement l'orifice de passage et permettre l'écoulement du fluide ou matériau transporté. Finally, the shutter or cover, when the control rod continues to be stressed, is capable of completely retracting into a housing or formwork, provided above the latter to fully open the passage orifice and allow the flow of the fluid or material transported.
En se référant à la figure 2, il est représenté une vanne-papillon à portée sensiblement tronconique et à disque rotatif, d'un type classique. Referring to Figure 2, there is shown a butterfly valve with a substantially frustoconical bearing and a rotary disc, of a conventional type.
Cette vanne-papillon se distingue de la vanne précédemment décrite essentiellement par le fait que pour son ouverture ou sa fermeture, le disque ou obturateur mobile ne se déplace pas dans le corps par un mouvement de translation et un coulissementdu contact portée-siège mais par un mouvement pivotant autour d'un axe géométrique disposé radialement au corps de vanne et parallèlement à la tige de commande qui est montée libre en rotation dans ledit corps de vanne. This butterfly valve differs from the valve previously described essentially by the fact that for its opening or closing, the movable disc or shutter does not move in the body by a translational movement and a sliding of the seat-seat contact but by a pivoting movement about a geometric axis disposed radially to the valve body and parallel to the control rod which is mounted to rotate freely in said valve body.
De plus, le siège est constitué par un Joint élastiquement déformable, généralement en élastomère, logé dans une rainure ménagée dans le corps de vanne, ce
Joint étant susceptible d'être déformé radialement pour venir s'appliquer par contact de pression contre la portée de l'obturateur, qui est de forme sensiblement tronconique.In addition, the seat consists of an elastically deformable seal, generally made of elastomer, housed in a groove in the valve body, this
Joint being capable of being radially deformed to come to be applied by pressure contact against the bearing surface of the shutter, which is of substantially frustoconical shape.
Enfin, il est représenté sur la figure 3 une troisième vanne d'un type classique, dite vanne articulée, dans laquelle la tige de commande qui est susceptible de se déplacer axialement et de coulisser dans le corps de vanne est liée mécaniquement à l'obturateur par l'intermédiaire d'un mécanisme à leviers permettant le pivotement de l'obturateur de sa position fermée où sa portée, par un contact plan étanche, est en appui contre le siège correspondant, Jusqu'à sa position ouverte où ledit obturateur est supposé être disposé parallèlement à la direction d'écoulement du fluide ou produit transporté, et perpendiculairement à l'axe de déplacement de la tige de commande. Finally, there is shown in FIG. 3 a third valve of a conventional type, called an articulated valve, in which the control rod which is capable of moving axially and of sliding in the valve body is mechanically linked to the shutter by means of a lever mechanism allowing the pivoting of the shutter from its closed position where its range, by a tight planar contact, is in abutment against the corresponding seat, until its open position where said shutter is assumed be arranged parallel to the direction of flow of the fluid or product transported, and perpendicular to the axis of movement of the control rod.
Ces trois types de vannes présentent de nombreux inconvénients. These three types of valves have many disadvantages.
En effet, la première, à libre dilatation et application autoclave, quoique fournissant les meilleures caractéristiques d'étanchéité et nécessitant des couples de manoeuvre assez bas, est d'un volume extérieur généralement très important puisqu'elle nécessite de prévoir au-dessus de l'obturateur un logement de dimension correspondante pour que ledit obturateur puisse totalement s'escamoter de la veine fluide. Indeed, the first, with free expansion and autoclave application, although providing the best sealing characteristics and requiring fairly low operating torques, is of generally very large external volume since it requires provision above the shutter a housing of corresponding size so that said shutter can completely retract from the fluid stream.
Corrélativement, et de plus à cause de la course nécessaire à la tige de commande pour effectuer ledit déplacement de l'obturateur, cette vanne présente un encombrement excessif qui limite ses possibilités d'implantation sur certains sites. Correlatively, and moreover because of the travel necessary for the control rod to effect said movement of the shutter, this valve has an excessive bulk which limits its possibilities of installation on certain sites.
De plus, à cause de la forme du logement ou coffrage ménagé sur son corps et du nombre de pièces de l'obturateur, cette vanne présente un poids relativement élevé, ce qui suppose de prévoir des systèmes de support et de manutention annexes élevant sensiblement son prix. In addition, because of the shape of the housing or formwork formed on its body and the number of parts of the shutter, this valve has a relatively high weight, which supposes to provide supporting and handling systems annexes significantly raising its price.
La vanne-papillon à disque rotatif, quant à elle, bien que d'un volume extérieur généralement moins important, fournit des caractéristiques d'étanchéité très limitées, notamment lorsqu'elle est soumise à des fluides ou produits à haute pression et haute température, et ce à cause de la faible résistance de son joint élastique. The rotary disc butterfly valve, for its part, although of a generally smaller external volume, provides very limited sealing characteristics, in particular when it is subjected to fluids or products at high pressure and high temperature, and this because of the low resistance of its elastic seal.
Par ailleurs, elle nécessite de très grandes précisions d'usinage et de montage à cause de la forme du contact portée-siège. Furthermore, it requires very great precision in machining and assembly because of the shape of the seat-seat contact.
De plus, lors des phases de fermeture et d'ouverture, elle subit des couples résistant; excessivement élevés qui entraînent un surdimensionnement de la tige de commande et un couple de manoeuvre tels que son application s'en trouve aussi limitée. In addition, during the closing and opening phases, it undergoes resistant torques; excessively high which cause an oversizing of the control rod and a torque such that its application is also limited.
Enfin, la dernière vanne ci-dessus décrite, dite articulée, comporte un mécanisme à leviers relativement complexe et volumineux puisque pour l'ouverture de l'obturateur il ne se produit aucune création de lunule de chute de pression, l'obturateur étant directement entraîné à pivoter et devant vaincre, par un couple moteur élevé sur la tige de commande, la différence de pression amont-aval dans son intégralité pour quitter le plan d'obturation. Finally, the last valve described above, called articulated, comprises a relatively complex and bulky lever mechanism since for the opening of the shutter there is no creation of a pressure drop ring, the shutter being directly driven to be pivoted and having to overcome, by a high engine torque on the control rod, the entire upstream-downstream pressure difference in order to leave the obturation plane.
Ainsi, l'invention a pour'but de remédier à ces inconvénients en proposant une vanne à hautes caractéristique d'étanchéité, quelles que soient les pressions et températures appliquées, présentant un poids et un volume extérieur réduits, et susceptible d'être manoeuvrée, quelle que soit la différence de pression amont-aval, avec un couple moteur le plus faible possible. Thus, the invention aims to remedy these drawbacks by proposing a valve with a high sealing characteristic, whatever the pressures and temperatures applied, having a reduced weight and external volume, and capable of being operated, regardless of the upstream-downstream pressure difference, with the lowest possible engine torque.
Ainsi, l'invention a pour objet une vanne d'écoulement régulatrice, du type papillon, à libre dilatation et application autoclave, comprenant un corps de vanne pourvu de moyens de raccordement et/ou de. Thus, the invention relates to a regulating flow valve, of the butterfly type, with free expansion and autoclave application, comprising a valve body provided with connection means and / or.
fixation permettant le montage fixe et étanche de la vanne sur des conduites ou canalisations respectivement amont et aval, un obturateur ou opercule mobile pourvu sur sa périphérie d'une portée d'étanchéité conformée pour coopérer par un contact plan étanche, en position de fermeture de la vanne, avec un siège correspondant ménagé dans le corps de ladite vanne et formant un plan d'obturation, un organe de commande actionnable de l'extérieur du corps de vanne et mécaniquement lié audit obturateur, cet organe de commande, en se déplaçant radialement audit corps de vanne, coopérant avec des moyens de guidage au moins en translation de l'obturateur pour le déplacer de façon sensiblement rectiligne parallèlement au plan d'obturation et de façon sensiblement orthogonale à la direction d'écoulement du fluide ou produit transporté, ce déplacement en translation permettant le coulissement par contact de frottement de la portée sur le siège dans ledit plan d'obturation et assurant, notamment lors de l'ouverture de la vanne, l'apparition d'une lunule faisant chuter la différence de pression amont-aval, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un moyen de guidage en rotation de l'obturateur ou opercule autour d'un axe de rotation parallèle au plan d'obturation et de préférence perpendiculaire à l'axe de déplacement de l'organe de commande, ce moyen de guidage en rotation, sous l'action de l'organe de commande, étant susceptible de faire pivoter ledit obturateur après son déplacement en translation pour l'amener de sa position dite droite où il vient de coulisser sur le siège, à une position dite couchée où il est sensiblement parallèle à la direction d'écoulement du fluide ou produit transporté.fixing allowing the fixed and sealed mounting of the valve on pipes or conduits respectively upstream and downstream, a shutter or movable cover provided on its periphery with a sealing surface shaped to cooperate by a sealed planar contact, in the closed position of the valve, with a corresponding seat formed in the body of said valve and forming a sealing plane, a control member operable from outside the valve body and mechanically linked to said shutter, this control member, by moving radially to said valve body, cooperating with guide means at least in translation of the shutter to move it substantially rectilinearly parallel to the shutter plane and substantially orthogonal to the direction of flow of the fluid or product transported, this translational movement allowing sliding by friction contact of the seat on the seat in said closure plane ion and ensuring, in particular during the opening of the valve, the appearance of a lunule causing the pressure difference upstream-downstream to drop, characterized in that it furthermore comprises a means for guiding the rotation of the shutter or seal around an axis of rotation parallel to the closure plane and preferably perpendicular to the axis of movement of the control member, this means for guiding in rotation, under the action of the control member, being capable of rotating said shutter after its translational movement to bring it from its so-called straight position where it has just slid on the seat, to a so-called lying position where it is substantially parallel to the direction of flow of the fluid or product transported.
Suivant une autre caractéristique, lesdits moyens de guidage en translation et en rotation de l'obturateur sont disposés de part et d'autre dudit obturateur, au voisinage de son bord périphérique. According to another characteristic, said means for guiding in translation and in rotation of the shutter are arranged on either side of said shutter, in the vicinity of its peripheral edge.
On précisera aussi que lesdits moyens de guidage en translation et en rotation sont constitués par un montage en chape de l'obturateur sur le corps de vanne. It will also be noted that said means for guiding in translation and in rotation are constituted by a fork mounting of the shutter on the valve body.
On précisera par ailleurs que lesdits moyens de guidage en rotation et en translation sont formés par deux ensembles latéraux doigts-chemin de guidage formant came respectivement disposés de part et d'autre de l'obturateur. It will also be specified that said means for guiding in rotation and in translation are formed by two lateral finger-guide path assembly forming a cam respectively arranged on either side of the shutter.
Suivant encore une autre caractéristique, chaque ensemble doigts-chemin de guidage formant came comporte au moins deux doigts de guidage dits respectivement supérieur et inférieur, s'étendant de façon sensiblement parallèle et solidaires, de préférence, de l'obturateur en faisant saillie latéralement de celui-ci, chaque chemin formant came étant quant à lui ménagé dans un flasque ou bottier monté, éventuellement de façon réglable, sur le corps de vanne au proche du siège ménagé dans celui-ci. According to yet another characteristic, each finger-guide track assembly forming a cam comprises at least two guide fingers called upper and lower respectively, extending in a substantially parallel manner and preferably joined to the shutter, projecting laterally from the latter, each cam path being formed in turn in a flange or boot mounted, optionally adjustable, on the valve body close to the seat formed therein.
Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une vanne à libre dilatation et application autoclave d'un type classique
- la figure 2a est une vue en perspective et en coupe arrachée d'une vanne-papillon à disque rotatif d'un type classique, en position légèrement ouverte
- la figure 2b est une vue en coupe longitudinale de la vanne-papillon à disque rotatif représentée sur-la figure 2a
- la figure 3a est une vue en perspective et en coupe partiellement arrachée d'une vanne articulée, d'un type classique, en position fermée
- la figure 3b est une vue en coupe du mécanisme de commande de la vanne représentée sur la figure 3a ;;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne IV-IV de la figure 5 mais représentant une vanne d'écoulement régulatrice selon l'invention
- la figure 5 est une vue partiellement en coupe faite suivant la ligne V-V de la figure 4 et représentant un premier mode de réalisation de l'agencement doigts de guidage-obturateur
- la figure 5a est une vue en coupe de l'agencement doigts de guidage-obturateur selon un autre mode de réalisation
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne VI-VI de la figure 7 et représentant le corps de vanne seul pourvu d'un des flasques ou boitiers latéraux dans lequel est ménagé un chemin de guidage formant came
- la figure 7 est une vue en coupe faite suivant la ligne VII-VII de la figure 6
- la figure 8 est une vue arrière d'un obturateur ou opercule selon l'invention, pourvu de doigts de guidage destinés à venir s'engager =dans l'un des chemins formant came correspondant représenté sur la figure 6
- la figure 9 est une vue en coupe faite suivant la ligne IX-IX de la figure 8
- la figure 10 est une vue de dessus de la figure 8
- la figure 11 est une vue de face de l'un des flasques ou boîtiers de la vanne selon l'invention, et représentant plus particulièrement un premier mode de réalisation du chemin de guidage formant came ménagé dans celui-ci
- la figure ila représente un autre mode de réalisation du chemin de guidage formant came de la figure 11 ; et
- la figure 12 est une vue schématique représentant les différentes positions de l'obturateur et des doigts de guidage qui lui sont associés lors de l'ouverture ou de la fermeture de la vanne.However, other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, in which
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a valve with free expansion and autoclave application of a conventional type
- Figure 2a is a perspective view in cutaway of a rotary disc butterfly valve of a conventional type, in the slightly open position
- Figure 2b is a longitudinal sectional view of the rotary disc butterfly valve shown in Figure 2a
- Figure 3a is a perspective view in section partially cut away of an articulated valve, of a conventional type, in the closed position
- Figure 3b is a sectional view of the valve control mechanism shown in Figure 3a ;;
- Figure 4 is a longitudinal sectional view taken along the line IV-IV of Figure 5 but showing a regulating flow valve according to the invention
- Figure 5 is a partially sectional view taken along the line VV of Figure 4 and showing a first embodiment of the arrangement of guide fingers and shutter
- Figure 5a is a sectional view of the guide finger-shutter arrangement according to another embodiment
- Figure 6 is a longitudinal sectional view taken along line VI-VI of Figure 7 and showing the valve body alone provided with one of the side plates or housings in which is formed a guide path forming a cam
- Figure 7 is a sectional view taken along line VII-VII of Figure 6
- Figure 8 is a rear view of a shutter or cover according to the invention, provided with guide fingers intended to come to engage = in one of the corresponding cam paths shown in Figure 6
- Figure 9 is a sectional view taken along the line IX-IX of Figure 8
- Figure 10 is a top view of Figure 8
- Figure 11 is a front view of one of the flanges or housings of the valve according to the invention, and more particularly showing a first embodiment of the guide path forming a cam formed therein
- Figure ila shows another embodiment of the cam guide path of Figure 11; and
- Figure 12 is a schematic view showing the different positions of the shutter and the guide fingers associated therewith during the opening or closing of the valve.
En se référant à la figure 1, une vanne d'écoulement régulatrice à libre dilatation et application autoclave, d'un type classique, comprend un corps de vanne 1 pourvu à ses extrémités de moyens de raccordement et de fixation 2 constitués par des collets ou brides s'étendant radialement et dans lesquels sont ménagés des orifices permettant le passage de couples vis-écrous, non représentés. Referring to FIG. 1, a regulating flow valve with free expansion and autoclave application, of a conventional type, comprises a valve body 1 provided at its ends with connection and fixing means 2 constituted by collars or flanges extending radially and in which are formed orifices allowing the passage of screw-nut pairs, not shown.
Cette vanne comporte de plus un obturateur ou opercule mobile 3 constitué de deux disques 4 et 5, par exemple respectivement amont et aval, chacun de ces disques étant pourvu sur sa périphérie d'une portée d'étanchéité 6, annulaire et essentiellement plane, conformée pour coopérer, dans la position de fermeture représentée, avec un siège 7 ménagé dans ledit corps 2. This valve further comprises a shutter or movable cover 3 consisting of two discs 4 and 5, for example upstream and downstream respectively, each of these discs being provided on its periphery with a sealing surface 6, annular and essentially planar, shaped to cooperate, in the closed position shown, with a seat 7 formed in said body 2.
Comme on le voit, il est laissé dans ce type de vanne un Jeu axial J1 entre les deux disques 4 et 5 de sorte de leur autoriser un déplacement axial relatif permettant leur libre dilatation et leur application autoclave sur les sièges correspondants 7. As can be seen, there is left in this type of valve an axial clearance J1 between the two discs 4 and 5 so as to allow them a relative axial displacement allowing their free expansion and their autoclave application on the corresponding seats 7.
Les disques 4 et 5 comportent entre eux un ressort hélicordal de compression 8 logé dans des évidements ménagés respectivement dans les disques et permettant, notamment à vide, le maintien en position des disques 4 et 5 dans le corps 2. The discs 4 and 5 comprise between them a helical compression spring 8 housed in recesses made respectively in the discs and allowing, in particular when empty, the discs 4 and 5 to be held in position in the body 2.
Cette vanne comporte par ailleurs un organe de commande formé par une tige 9 qui est axialement déplaçable et qui est d'une part susceptible d'être actionnée de l'extérieur du corps de vanne par notamment un volant 10, et d'autre part mécaniquement liée audit obturateur en étant vissée à une bague 11 dans laquelle sont logés axialement coulissants les disques 4 et 5. This valve also comprises a control member formed by a rod 9 which is axially displaceable and which is on the one hand capable of being actuated from the outside of the valve body by in particular a flywheel 10, and on the other hand mechanically linked to said shutter by being screwed to a ring 11 in which the discs 4 and 5 are housed axially sliding.
Ainsi, la portée d'étanchéité 6 de chaque disque 4 ou 5 coopére avec le siège 7 correspondant par un contact plan étanche et, lorsque l'organe de commande ou tige 9 est actionné par le volant 10, l'obturateur ou opercule 3 peut se translater dans un mouvement rectiligne, radialement au corps 1, les disques 4 et 5 étant maintenus par une agrafe 12 montée sur la tige 9. Thus, the sealing surface 6 of each disc 4 or 5 cooperates with the corresponding seat 7 by a sealed plane contact and, when the control member or rod 9 is actuated by the steering wheel 10, the shutter or cover 3 can translate in a rectilinear movement, radially to the body 1, the discs 4 and 5 being held by a clip 12 mounted on the rod 9.
Comme il a été précisé ci-dessus, ce dispositif bien que fournissant une bonne étanchéité grâce à la forme plane du contact portée-siège, présente un volume extérieur important puisqu'il doit comporter un logement ou coffrage 13 dans lequel vient s'abriter l'obturateur ou opercule 3 pour s'escamoter de la section de passage du corps I et permettre la complète ouverture de la vanne. As was specified above, this device, although providing a good seal thanks to the planar shape of the contact between seat and seat, has a large external volume since it must include a housing or formwork 13 in which is housed the 'shutter or cover 3 to retract from the passage section of the body I and allow the complete opening of the valve.
On remarquera aussi que pour effectuer ce déplacement, la tige de commande g doit parcourir une course importante limitant les possibilités d'implantation de la vanne. It will also be noted that in order to effect this movement, the control rod g must travel a large stroke limiting the possibilities of installing the valve.
En se référant aux figures 2a et 2b, une vanne-papillon à disque rotatif comporte un obturateur ou opercule 20 mécaniquement relié à une tige de commande 21, ce dernier étant logé dans un corps 22. Referring to FIGS. 2a and 2b, a butterfly valve with a rotating disc comprises a shutter or cover 20 mechanically connected to a control rod 21, the latter being housed in a body 22.
L'obturateur ou opercule 20 comporte sur sa périphérie une portée d'étanchéité de forme sensiblement tronconique 23 sur laquelle vient en appui radial, dans la position de fermeture représentée sur la figure 2b, un
Joint élastiquement déformable 24, généralement en élastomère, logé dans le corps 22 et formant portée.The shutter or cover 20 has on its periphery a sealing surface of substantially frustoconical shape 23 on which comes to bear radially, in the closed position shown in Figure 2b, a
Elastically deformable seal 24, generally made of elastomer, housed in the body 22 and forming a bearing surface.
Ainsi, en pivotant autour d'un axe géométrique X1 qui est parallèle à l'axe de rotation de l'organe de commande 21, l'obturateur ou opercule 20 ouvre et ferme une section de passage du fluide ou produit transporté. Thus, by pivoting around a geometric axis X1 which is parallel to the axis of rotation of the control member 21, the shutter or cover 20 opens and closes a passage section of the fluid or product transported.
Comme il a de même été mentionné ci-dessus, ce type de vanne à disque rotatif, bien que présentant un encombrement extérieur relativement réduit, offre des caractéristiques d'étanchéité très limitées, notamment dans les hautes températures et les hautes pressions et nécessite des tolérances d'usinage et de montage telles que son prix demeure peu attractif. As has also been mentioned above, this type of rotary disc valve, although having a relatively small external size, offers very limited sealing characteristics, in particular at high temperatures and high pressures and requires tolerances machining and assembly such that its price remains unattractive.
De plus, étant soumise à des couples résistants qui peuvent être élevés, elle suppose par rapport à ses autres dimensions un surdimensionnement de l'organe de commande 21 et l'application d'un couple moteur tel qu'il faille prévoir des moteurs d'asservissement d'une puissance et de caractéristiques élevées. In addition, being subjected to resistant torques which can be high, it supposes in relation to its other dimensions an oversizing of the control member 21 and the application of a motor torque such that it is necessary to provide motors for enslavement of high power and characteristics.
Sur les figures 3a et 3b, il est représenté une vanne articulée d'un type classique dans laquelle l'élément obturateur 30 est relié mécaniquement à l'organe de commande ou tige 31 par l'intermédiaire d'un mécanisme à leviers 32. In FIGS. 3a and 3b, there is shown an articulated valve of a conventional type in which the shutter element 30 is mechanically connected to the control member or rod 31 by means of a lever mechanism 32.
L'obturateur ou opercule 30, pour quitter le plan d'obturation formé par le conta-ct plan entre sa portée 33 et le siège 34, pivote à l'encontre de pressions antagonistes amont générées par le fluide ou produit transporté. The shutter or cover 30, to leave the shutter plane formed by the conta-ct plane between its range 33 and the seat 34, pivots against upstream opposing pressures generated by the fluid or product transported.
On comprend donc que ce type de vanne ne peut trouver son application dans toutes les situations et notamment dans le domaine du transport et de la régulation de fluides ou produits à haute pression, étant donné le dimensionnement nécessaire de la tige de commande pour l'application de couples de manoeuvre suffisants. It is therefore understood that this type of valve cannot find its application in all situations and in particular in the field of transport and regulation of fluids or products at high pressure, given the necessary dimensioning of the control rod for the application. sufficient operating torques.
En se référant désormais aux figures 4 à 12, il est représenté une vanne régulatrice selon l'invention. Referring now to Figures 4 to 12, there is shown a regulating valve according to the invention.
En se reportant plus particulièrement aux figures 4 et 5, la vanne selon l'invention comporte un corps de vanne 40 pourvu à ses deux extrémités de moyens de raccordement et de fixation 41 formés par des brides annulaires 42 dans lesquelles sont ménagés des taraudages angulairement répartis 43, aptes à recevoir des vis ou gouJons non représentés. Referring more particularly to Figures 4 and 5, the valve according to the invention comprises a valve body 40 provided at its two ends with connection and fixing means 41 formed by annular flanges 42 in which are formed angularly distributed threads 43, suitable for receiving screws or studs not shown.
Ces moyens de raccordement et de fixation 41 permettent le montage fixe et étanche de la vanne sur des conduites ou canalisations respectivement amont et aval. These connection and fixing means 41 allow the fixed and sealed mounting of the valve on pipes or conduits respectively upstream and downstream.
Cette vanne comporte de plus un obturateur ou opercule mobile 44 qui est mécaniquement lié à un organe de commande 45 formé par une tige susceptible de se translater suivant un axe X2 radial au corps de vanne, cet organe de commande 45 étant par ailleurs actionnable de l'extérieur du corps de vanne par l'intermédiaire d'un système mécanique ou électrique 46. This valve further comprises a shutter or movable cover 44 which is mechanically linked to a control member 45 formed by a rod capable of translating along an axis X2 radial to the valve body, this control member 45 also being operable from the outside the valve body by means of a mechanical or electrical system 46.
L'obturateur ou opercule mobile 44 est pourvu sur sa périphérie et sur une de ses faces latérales d'une portée d'étanchéité annulaire 47, de préférence essentiellement rigide, conformée pour coopérer par un contact plan étanche, en position de fermeture de la vanne, avec un siège correspondant 48 de même de préférence essentiellement rigide et qui est ménagé dans ledit corps de vanne 40, et plus particulièrement dans l'une de ses brides 42 dites aval, le siège 48 formant un plan d'obturation P transversal au corps de vanne 40 et sensiblement orthogonal à la direction d'écoulement E du fluide ou produit transporté. The shutter or movable cover 44 is provided on its periphery and on one of its lateral faces with an annular sealing surface 47, preferably essentially rigid, shaped to cooperate by a sealed planar contact, in the valve closed position. , with a corresponding seat 48 likewise preferably essentially rigid and which is formed in said valve body 40, and more particularly in one of its flanges 42 said downstream, the seat 48 forming a closure plane P transverse to the body valve 40 and substantially orthogonal to the direction of flow E of the fluid or product transported.
D'autre part, la tige qui forme l'organe de commande 45, qui est montée de façon coulissante dans le corps de vanne 40, est de plus montée de façon étanche sur celui-ci par l'intermédiaire d'un système d'étanchéité 50 constitué d'un empilement de Joints annulaires 51, d'une part logés dans le corps de vanne 40 et d'autre part en contact glissant contre la tige 45, cet empilement de joints 51 étant maintenu axialement par un chapeau 52 par exemple vissé sur le corps de vanne 40. On the other hand, the rod which forms the control member 45, which is slidably mounted in the valve body 40, is moreover tightly mounted on the latter by means of a system of sealing 50 consisting of a stack of annular seals 51, on the one hand housed in the valve body 40 and on the other hand in sliding contact against the rod 45, this stack of seals 51 being held axially by a cap 52 for example screwed onto the valve body 40.
L'organe de commande 45 est relié à l'obturateur ou opercule 44 par l'intermédiaire d'une bielle 55 articulée, d'une part sur ledit organe ou tige de commande 45, et d'autre part sur l'opercule 44. The control member 45 is connected to the shutter or cover 44 by means of an articulated connecting rod 55, on the one hand on said control member or rod 45, and on the other hand on the cover 44.
L'obturateur ou opercule 44 (figure 8) comporte de part et d'autre de celui-ci au niveau de son bord périphérique au moins deux doigts dits supérieurs 60-62 et deux doigts dits inférieurs 61-63 s'étendant de façon sensiblement parallèle et faisant saillie latéralement dudit obturateur. The shutter or cover 44 (FIG. 8) comprises on either side thereof at its peripheral edge at least two so-called upper fingers 60-62 and two so-called lower fingers 61-63 extending substantially parallel and projecting laterally from said shutter.
Les doigts supérieur 60 et inférieur 61 d'un même côté, sont disposés par rapport à l'axe radial X3 de l'obturateur 44, symétriquement aux doigts supérieur 62 et inférieur 63 de l'autre côté, qui sont respectivement opposés et coaxiaux aux premiers. The upper 60 and lower 61 fingers on the same side are arranged relative to the radial axis X3 of the shutter 44, symmetrically with the upper 62 and lower 63 fingers on the other side, which are respectively opposite and coaxial with the first.
Par ailleurs, le corps de vanne 40 (figure 7) est pourvu à l'intérieur de celui-ci et de part et d'autre de flasques ou bottiers latéraux 70 et 71 dans chacun desquels est ménagé un chemin formant came 72, 73. Furthermore, the valve body 40 (FIG. 7) is provided inside the latter and on either side with lateral flanges or boot shells 70 and 71 in each of which is formed a path forming a cam 72, 73.
Les bottiers latéraux 70.et 71 sont disposés l'un au regard de l'autre, de façon diamétralement opposée dans le corps de vanne, sur un axe Z2 parallèle au plan d'obturateur P et de préférence perpendiculaire à l'axe de déplacement X2 de la tige de commande 45. The side boot 70.and 71 are arranged one opposite the other, diametrically opposite in the valve body, on an axis Z2 parallel to the shutter plane P and preferably perpendicular to the axis of movement X2 of the control rod 45.
On précisera ici que chaque flasque ou bottier 70, 71 est monté dans le corps de vanne, éventuellement de façon réglable par l'intermédiaire de couples vis-écrou et de cales d'épaisseur (non représentés), chaque flasque ou boitier 70, 71 étant par ailleurs disposé au proche du siège 48. It will be specified here that each flange or case 70, 71 is mounted in the valve body, possibly in an adjustable manner by means of screw-nut couples and shims (not shown), each flange or case 70, 71 being also arranged close to seat 48.
Comme il est représenté plus particulièrement sur la figure 5, chaque couple de doigts, par exemple les doigts supérieur 60 et inférieur 61, est destiné à venir s'engager, directement ou indirectement, dans un des chemins latéraux formant came, par exemple le chemin formant came 72. As shown more particularly in FIG. 5, each pair of fingers, for example the upper 60 and lower 61 fingers, is intended to engage, directly or indirectly, in one of the lateral paths forming a cam, for example the path forming a cam 72.
De préférence, chaque doigt 60, 61, 62 et 63 est monté indirectement dans le chemin formant came correspondant par l'intermédiaire d'un coussinet ou palier 64 monté libre en rotation sur l'extrémité libre de chaque doigt et apte à venir se déplacer par roulement dans le chemin formant came correspondant pour être guidé par celui-ci. Preferably, each finger 60, 61, 62 and 63 is mounted indirectly in the corresponding cam path by means of a bearing or bearing 64 mounted to rotate freely on the free end of each finger and capable of coming to move. by rolling in the corresponding cam path to be guided by it.
Bien entendu, ces coussinets ou paliers peuvent être montés serrés sur l'extrémité libre de chaque doigt 60-63 et être constitués d'un matériau à faible coefficient de frottement pour former coussinet de friction. Of course, these pads or bearings can be mounted tight on the free end of each finger 60-63 and be made of a material with a low coefficient of friction to form a friction pad.
Par ailleurs, en se référant essentiellement aux figures 4, 5 et 8 à 10, on remarquera que l'axe géométrique a d'articulation bielle 55-opercule 44 est situé en dehors de l'écartement des axes longitudinaux respectifs c et d des doigts supérieurs 60, 62 et inférieurs 60, 63 ; l'axe géométrique a d'articulation bielle-opercule étant par contre disposé, lorsque la vanne est en position fermée, entre l'axe géométrique b d'articulation tige 45-bielle 55 et l'axe géométrique longitudinal c des doigts supérieurs 60 et 62. Furthermore, by essentially referring to FIGS. 4, 5 and 8 to 10, it will be noted that the geometric axis a of articulation connecting rod 55-cover 44 is located outside the spacing of the respective longitudinal axes c and d of the fingers upper 60, 62 and lower 60, 63; the geometric axis a of connecting rod-cover articulation being on the other hand disposed, when the valve is in the closed position, between the geometric axis b of articulation rod 45-connecting rod 55 and the longitudinal geometric axis c of the upper fingers 60 and 62.
Ainsi, l'axe géométrique a d'articulation bielle-opercule est donc décalé de l'axe longitudinal c des doigts supérieurs 60, 62, d'une part d'une distance dl dans la direction radiale de l'opercule 44, et d'autre part d'une distance d2 dans la direction longitudinale de l'opercule 44, extérieurement à celui-ci c'est-à-dire dans une direction opposée à la portée 47 et au plan d'obturation P. Thus, the geometric axis a of connecting rod-seal is therefore offset from the longitudinal axis c of the upper fingers 60, 62, on the one hand by a distance dl in the radial direction of the seal 44, and d on the other hand by a distance d2 in the longitudinal direction of the cover 44, outside of it, that is to say in a direction opposite to the bearing surface 47 and to the obturation plane P.
Ainsi, les doigts supérieurs 60, 62 sont situés entre la portée 47 et l'axe matériel 56 d'articulation bielle-opercule, ou plus particulièrement son axe géométrique a. Thus, the upper fingers 60, 62 are located between the bearing surface 47 and the material axis 56 of the connecting rod-seal articulation, or more particularly its geometric axis a.
On précisera encore ici que de préférence les axes matériels d'articulation tige-bielle 57 et bielle-opercule 56, et plus particulièrement leurs axes géométriques respectifs b et a, sont disposés en position de fermeture de la vanne dans le prolongement de la tige de commande 45 de sorte de coSncider sensiblement avec son axe géométrique de déplacement X2. It will also be specified here that preferably the material axes of articulation of rod-connecting rod 57 and connecting rod-seal 56, and more particularly their respective geometric axes b and a, are arranged in the closed position of the valve in the extension of the rod of command 45 so as to substantially coincide with its geometric axis of displacement X2.
De plus, et de préférence, les doigts supérieurs 60, 62 et les doigts inférieurs 61, 63, et plus particulièrement leurs axes géométriques longitudinaux respectifs c et d sont disposés, lorsque la vanne est en position de fermeture, dans un plan sensiblement parallèle au plan d'obturation P. In addition, and preferably, the upper fingers 60, 62 and the lower fingers 61, 63, and more particularly their respective longitudinal geometric axes c and d are arranged, when the valve is in the closed position, in a plane substantially parallel to the obturation plan P.
On précisera encore ici que les doigts supérieurs 60, 62 et inférieurs 61,63, et plus particulièrement leurs axes respectifs e et d sont disposés de part et d'autre de l'axe radial Z3 de l'opercule 44 qui est orthogonal à l'axe radial X3. It will also be specified here that the upper fingers 60, 62 and lower 61,63, and more particularly their respective axes e and d are arranged on either side of the radial axis Z3 of the cover 44 which is orthogonal to the 'X3 radial axis.
De plus, les axes respectifs c et d des doigts supérieurs 60, 62 et des doigts inférieurs 61,63 sont disposés de façon asymétrique par rapport à l'axe radial
Z3, les doigts inférieurs 61,63 étant situés au proche de celui-ci.In addition, the respective axes c and d of the upper fingers 60, 62 and the lower fingers 61, 63 are arranged asymmetrically with respect to the radial axis.
Z3, the lower fingers 61,63 being located close to the latter.
En se référant désormais aux figures 11 et 12, il est représenté la forme préférée du profil du chemin de guidage latéral formant came 72 ménagé dans le flasque ou bottier 70, le profil du chemin opposé 73 correspondant à la forme réfléchie de celle du chemin 72 représentée sur la figure 11. Referring now to Figures 11 and 12, there is shown the preferred shape of the profile of the lateral guide path forming a cam 72 formed in the flange or boot 70, the profile of the opposite path 73 corresponding to the reflected shape of that of the path 72 shown in Figure 11.
Le profil de chaque chemin de guidage latéral 72, 73 comporte au moins six régions fonctionnelles dont trois 80, 81 et 82 dites primaires, de guidage et de maintien de l'un des doigts supérieurs 60 ou 62, et trois 100, 101 et 102, dites secondaires, de guidage et de maintien de l'un des doigts inférieurs 61 ou 63. The profile of each lateral guide path 72, 73 comprises at least six functional regions, three of which 80, 81 and 82 are called primary, for guiding and holding one of the upper fingers 60 or 62, and three 100, 101 and 102 , called secondary, for guiding and holding one of the lower fingers 61 or 63.
Puisque les chemins de guidage formant came 72 et 73 sont fonctionnellement identiques, on décrira uniquement ici le chemin de guidage 72 du flasque ou bottier 70. Since the cam guide paths 72 and 73 are functionally identical, only the guide path 72 of the flange or boot 70 will be described here.
Les premières régions, primaire 80 et secondaire 100 dites de guidage flottant, sont ménagées pour recevoir respectivement les doigts supérieur 60 et inférieur 61, lorsque la vanne est en position fermée, avec un jeu fonctionnel j2 permettant auxdits doigts un libre déplacement suivant l'axe longitudinal Y2 de la vanne, et ce pour permettre l'application autoclave et la libre dilatation de l'obturateur ou opercule 44, ces premières régions primaire 80 et secondaire 100 permettant, sous l'action de l'organe de commande 45 le déplacement sensiblement radial au corps de vanne 40 de l'obturateur ou opercule 44 par unique coulissement dans le plan d'obturation P de la portée 47 en contact de frottement sur le siège 48, afin d'ouvrir ou fermer une lunule L de chute de pression (figure 12) entre un secteur du pourtour périphérique extérieur de l'obturateur 44 et un secteur corresppndant du siège 48. The first regions, primary 80 and secondary 100 known as floating guide, are arranged to receive the upper 60 and lower 61 fingers respectively, when the valve is in the closed position, with a functional clearance j2 allowing said fingers to move freely along the axis. longitudinal Y2 of the valve, and this to allow the autoclave application and the free expansion of the obturator or cover 44, these first primary 80 and secondary 100 regions allowing, under the action of the control member 45, the movement substantially radial to the valve body 40 of the obturator or cover 44 by a single sliding in the obturation plane P of the bearing surface 47 in friction contact on the seat 48, in order to open or close a pressure drop lunula L ( FIG. 12) between a sector of the peripheral peripheral periphery of the shutter 44 and a corresponding sector of the seat 48.
Ainsi, ces premières régions primaire 80 et secondaire 100 de guidage flottant forment un moyen de guidage en translation de l'obturateur pour permettre son déplacement sensiblement rectiligne, parallèle au plan d'obturation P et sensiblement orthogonal à la direction d'écoulement E, de la position A à la position B représentées sur la figure 12. Thus, these first primary 80 and secondary 100 floating guide regions form a guide means in translation of the shutter to allow its displacement substantially rectilinear, parallel to the shutter plane P and substantially orthogonal to the direction of flow E, position A to position B shown in Figure 12.
Les secondes régions, primaire 81 et secondaire 101, dites d'éloignement-rapprochement, qui sont respectivement contiguës aux premières, sont formées par des rampes positives contre lesquelles viennent respectivement en contact, directement ou indirectement, les doigts supérieur 60 et inférieur 61, ces régions d'éloignement-rapprochement, d'une part assurant l'éloignement lors de l'ouverture, et le rapprochement lors de la fermeture, de la portée 47 de l'obturateur 44 par rapport au siège 48 dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan d'obturation P. The second regions, primary 81 and secondary 101, called distance-approximation, which are respectively contiguous to the first, are formed by positive ramps against which respectively come into contact, directly or indirectly, the upper 60 and lower 61 fingers, these regions of distance-approximation, on the one hand ensuring the distance during the opening, and the approximation during the closing, of the bearing surface 47 of the shutter 44 relative to the seat 48 in a direction substantially perpendicular to the plane shutter P.
D'autre part, ces régions permettent de façon concomitante un déplacement radial supplémentaire de l'opercule 44 qui est maintenu dans une position sensiblement parallèle au plan d'obturation P. On the other hand, these regions concomitantly allow additional radial displacement of the cover 44 which is maintained in a position substantially parallel to the shutter plane P.
Le déplacement de l'obturateur 44, lors de l'évolution des doigts supérieur et inférieur danses deuxièmes régions 81 et 101, est représenté sur la figure 12 par les positions B et C, ce déplacement de l'obturateur 44 permettant d'augmenter la lunule L de chute de pression formant la section de passage du fluide ou produit transporté. The movement of the shutter 44, when the upper and lower fingers are dancing in the second regions 81 and 101, is represented in FIG. 12 by positions B and C, this movement of the shutter 44 making it possible to increase the pressure drop L forming the passage section of the fluid or product transported.
Les troisième régions, primaire 82 et secondaire 102, dites de pivotement, respectivement contiguës aux secondes, sont formées par des tronçons droits, courbes ou brisés, la région primaire 82 permettant le guidage du doigt supérieur 60 radialement au corps de vanne 40, la région secondaire 102 quant à elle assurant le guidage du doigt inférieur 61 essentiellement dans la direction longitudinale du corps de vanne 40, dans une direction opposée au plan d'obturation P, c'est-à-dire vers l'amont. The third regions, primary 82 and secondary 102, said to be pivoting, respectively contiguous to the seconds, are formed by straight, curved or broken sections, the primary region 82 allowing the upper finger 60 to be guided radially to the valve body 40, the region secondary 102 for its part ensuring the guiding of the lower finger 61 essentially in the longitudinal direction of the valve body 40, in a direction opposite to the sealing plane P, that is to say upstream.
Ces troisièmes régions primaire 82 et secondaire 102 assurent, lors de la phase d'ouverture le pivotement de l'obturateur 44 de sa position dite droite
C à sa position couchée E, et inversement, lors de la fermeture, le pivotement dudit obturateur de sa position couchée E à sa position droite C.These third primary 82 and secondary 102 regions ensure, during the opening phase, the pivoting of the shutter 44 from its so-called straight position
C in its lying position E, and conversely, when closing, the pivoting of said shutter from its lying position E to its straight position C.
On précisera ici que le profil de chaque chemin de guidage latéral formant came comporte de plus une quatrième région primaire 83 dite d'avance limitée de l'obturateur 44, cette région primaire 83 étant ménagée au début de la troisième région primaire 82 de façon contiguë à la seconde 81, tandis qu'elle assure le guidage du doigt supérieur 60 de façon sensiblement -parallèle au plan d'obturation lorsque le doigt inférieur commence à être guidé lors de l'ouverture, ou fini d'être guidé lors de la fermeture, par la troisième région secondaire 102, cette quatrième région primaire 83 assurant l'amorce (passage des positions C à D) ou la fin (passage des positions D à C) du pivotement del'obturateur 44, respectivement lors de l'ouverture.et de la fermeture en réduisant son introduction dans l'orifice formé par le siège 48 afin d'éviter le contact portée-siège et le coincement de la vanne. It will be specified here that the profile of each lateral guide path forming a cam further comprises a fourth primary region 83 known as the limited advance of the shutter 44, this primary region 83 being formed at the start of the third primary region 82 contiguously. at the second 81, while guiding the upper finger 60 in a manner substantially parallel to the sealing plane when the lower finger begins to be guided during opening, or finishes being guided during closing , by the third secondary region 102, this fourth primary region 83 ensuring the initiation (passage from positions C to D) or the end (passage from positions D to C) of the pivoting of the shutter 44, respectively during opening. and closing by reducing its introduction into the orifice formed by the seat 48 in order to avoid the contact between seat and seat and the jamming of the valve.
On précisera encore ici que le profil de chaque chemin de guidage latéral formant came comporte de plus une cinquième région primaire 84 dite d'avance-pivotement de ltobturateur, cette cinquième région 84 qui est ménagée dans la troisième region primaire 82, de façon contiguë à la quatrième 83 et après cette dernière, est formée par une rampe négative assurant, notamment lors de l'ouverture, le guidage du doigt supérieur 60 vers le plan d'obturation P lorsque le doigt inférieur 61 finit de façon correspondante son déplacement dans la troisième région secondaire 102. It will also be specified here that the profile of each lateral guiding path forming a cam further comprises a fifth primary region 84 known as the advance-pivoting of the shutter, this fifth region 84 which is formed in the third primary region 82, adjacent to the fourth 83 and after the latter, is formed by a negative ramp ensuring, in particular during opening, the guiding of the upper finger 60 towards the shutter plane P when the lower finger 61 correspondingly ends its movement in the third secondary region 102.
Cette cinquième région primaire 84 autorise, notamment lors de l'ouverture, simultanément au pivotement, l'avance de l'obturateur 44 dans l'orifice formé par le siège, ainsi que son déplacement des positions E à G, pour limiter dans le corps de la vanne le déplacement longitudinal de l'obturateur vers l'amont. This fifth primary region 84 allows, in particular during opening, simultaneously with pivoting, the advance of the shutter 44 in the orifice formed by the seat, as well as its displacement from positions E to G, to limit in the body from the valve the longitudinal displacement of the shutter upstream.
Le profil de chaque chemin de guidage latéral formant came comporte de plus une quatrième région secondaire 103 dite de blocage, cette quatrième région secondaire qui est contiguë à la troisième 102, en formant butée assure la limitation du déplacement du doigt inférieur lors de l'ouverture de la vanne pour maintenir en position stable couchée ledit obturateur qui est suspendu à la bielle 55. The profile of each lateral guide path forming a cam further comprises a fourth secondary region 103 known as blocking, this fourth secondary region which is contiguous with the third 102, by forming a stop ensures the displacement of the lower finger during opening of the valve to maintain said shutter, which is suspended from the connecting rod 55, in a stable lying position.
De préférence, chaque chemin de guidage latéral formant came 72 et 73 est formé par une rainure continue dans laquelle sont susceptibles de se déplacer avec Jeu les doigts supérieur et inférieur de guidage. Preferably, each lateral guide path forming a cam 72 and 73 is formed by a continuous groove in which the upper and lower guide fingers are able to move with clearance.
Ainsi, comme on le voit sur la figure 11, les régions primaires et secondaires sont formées dans le prolongement les unes des autres, la première région secondaire 100 étant d'ailleurs formée par une partie de la troisième région primaire 82. Thus, as can be seen in FIG. 11, the primary and secondary regions are formed in line with one another, the first secondary region 100 moreover being formed by a part of the third primary region 82.
Ainsi, chaque rainure qui forme un chemin de guidage, par exemple 72, comporte un premier tronçon 200 sensiblement rectiligne et parallèle au plan d'obturation
P, ce premier tronçon 200 formant la première région primaire de guidage 80 puis un deuxième tronçon 201 sensiblement rectiligne, prévu dans le prolongement du premier et orienté à partir de celui-ci sensiblement dans une direction opposée au plan d'obturation P, ce deuxième tronçon 201 formant la deuxième région primaire 81, puis un troisième tronçon 202, contigu au second, sensiblement rectiligne et parallèle au plan d'obturation P, ce troisième tronçon 202 formant la quatrième région primaire de guidage 83, puis un quatrième tronçon 203, contigu au troisième et essentiellement circulaire, ce quatrième tronçon 203 formant la cinquième région primaire de guidage 84, les première 100, deuxième 101, troisième 102 et quatrième 103 régions secondaires,
Tandis qu'il est centré sur un axe Z4 dit de rotation, parallèle au plan d'obturation P et perpendiculaire à l'axe de déplacement X2 de l'organe de commande 45.Thus, each groove which forms a guide path, for example 72, has a first section 200 substantially straight and parallel to the closure plane.
P, this first section 200 forming the first primary guide region 80 then a second substantially straight section 201, provided in the extension of the first and oriented from the latter substantially in a direction opposite to the sealing plane P, this second section 201 forming the second primary region 81, then a third section 202, contiguous to the second, substantially rectilinear and parallel to the sealing plane P, this third section 202 forming the fourth primary guide region 83, then a fourth section 203, contiguous in the third and essentially circular, this fourth section 203 forming the fifth primary guide region 84, the first 100, second 101, third 102 and fourth 103 secondary regions,
While it is centered on an axis Z4 called rotation, parallel to the shutter plane P and perpendicular to the axis of movement X2 of the control member 45.
Le quatrième tronçon 203 est extérieurement tangent, au niveau de la région secondaire 101, à un plan
T incliné par rapport à un plan P1, parallèle au plan d'obturation P, d'un angleck2 sensiblement équivalent à l'anglet 1 définissant l'inclinaison du deuxième tronçon 201 par rapport au plan P1 précité.The fourth section 203 is externally tangent, at the level of the secondary region 101, to a plane
T inclined relative to a plane P1, parallel to the sealing plane P, of an angleck2 substantially equivalent to the angle 1 defining the inclination of the second section 201 relative to the aforementioned plane P1.
De plus, le quatrième tronçon 203 est extérieurement tangent, d'une part à un plan P2 orthogonal au plan d'obturation P et à l'axe géométrique de déplacement X2 de la tige de commande 45, et d'autre part au plan P1 dans lequel est situé le flanc aval 206 du tronçon 200, ce flanc étant le plus proche du plan d'obturation P. In addition, the fourth section 203 is externally tangent, on the one hand to a plane P2 orthogonal to the sealing plane P and to the geometric axis of movement X2 of the control rod 45, and on the other hand to the plane P1 in which the downstream flank 206 of the section 200 is located, this flank being the closest to the obturation plane P.
On observera par ailleurs que chaque rainure de guidage formant respectivement les chemins formant came 72 et 73 comporte, sur son flanc 204 prévu du côté amont, un méplat 205 ménagé paraîîèîement au plan d'obturation P au niveau du quatrième tronçon 203 et au proche du troisième 202 ; ce méplat 205 qui est aussi ménagé dans la première région secondaire de guidage 100 permettant le guidage flottant du doigt inférieur correspondant, par exemple 60, lors du déplacement en translation de l'obturateur 44 et du coulissement de sa portée 47 sur le siège correspondant 48. It will also be observed that each guide groove forming the cam paths 72 and 73 respectively has, on its side 204 provided on the upstream side, a flat 205 formed similarly to the sealing plane P at the level of the fourth section 203 and close to the third 202; this flat 205 which is also formed in the first secondary guide region 100 allowing floating guidance of the corresponding lower finger, for example 60, during the displacement in translation of the shutter 44 and the sliding of its range 47 on the corresponding seat 48 .
En se référant désormais à la figure lia qui représente un autre mode de réalisation de la rainure ou chemin formant came 72, on remarquera que le flanc amont 204 du premier tronçon 200 est sensiblement orienté positivement, du deuxième tronçon adjacent 201 vers le plan d'obturation P, d'un angle dE 3 par rapport à un plan
P3 parallèle au pland'obturation P, et ce pour assurer lors de la fermeture l'application d'un effort sur le doigt supérieur 60, cet effort présentant une composante orientée vers le plan d'obturation P pour, lors de la fermeture de la vanne et de sa marche à vide ou à faible pression, permettre le maintien en appui de la portée 47 sur le siège 48.Referring now to FIG. 11a which represents another embodiment of the groove or path forming a cam 72, it will be noted that the upstream flank 204 of the first section 200 is substantially positively oriented, from the second adjacent section 201 towards the plane of obturation P, of an angle dE 3 with respect to a plane
P3 parallel to the shutter plane P, and this to ensure during closing the application of a force on the upper finger 60, this force having a component oriented towards the shutter plane P for, during the closing of the valve and its running on no load or at low pressure, allow the bearing 47 to be supported on the seat 48.
On comprendra donc que les deux ensembles latéraux doigts-chemin de guidage formant came, qui sont disposés respectivement de part et d'autre de l'obturateur 44, forment des moyens de guidage en rotation et en translation de l'obturateur à l'intérieur du corps de vanne 40. Plus particulièrement, les deux ensembles latéraux doigts-chemin de guidage formant came constituent un moyen de guidage en rotation de l'obturateur autour de l'axe de rotation Z4. It will therefore be understood that the two lateral sets of fingers-guide path forming a cam, which are disposed respectively on either side of the shutter 44, form means for guiding the shutter in rotation and in translation inside. of the valve body 40. More particularly, the two lateral finger-guide track cam assemblies constitute a means for guiding the shutter in rotation about the axis of rotation Z4.
Ces moyens de guidage en translation et en rotation qui sont disposés de part et d'autre dudit obturateur au voisinage de son bord périphérique, lorsque celui-ci est en position de fermeture sur la portée 48, sont constitués par un montage en chape de i'obturateur 44 sur le corps de vanne 40, formé par les couples doigts-rainure. These guide means in translation and in rotation which are arranged on either side of said shutter in the vicinity of its peripheral edge, when the latter is in the closed position on the bearing surface 48, are constituted by a yoke mounting of i shutter 44 on the valve body 40, formed by the finger-groove pairs.
L'invention comporte par ailleurs un moyen de guidage latéral de l'opercule 44 dans le corps de vanne 40, ce moyen de guidage étant constitué par des surfaces de frottement 65 et 66 qui sont fonctionnellement solidaires de l'opercule 44 et qui viennent respectivement en contact glissant contre un flanc libre 67 ou 68 du flasque ou bottier 70 ou 71 correspondant. The invention also comprises a means for lateral guidance of the cover 44 in the valve body 40, this guide means being constituted by friction surfaces 65 and 66 which are functionally integral with the cover 44 and which come respectively in sliding contact against a free flank 67 or 68 of the corresponding flange or boot 70 or 71.
Dans un premier mode de réalisation, lesdites surfaces de frottement 65, 66 sont respectivement formées par l'extrémité libre d'éléments support ou de bossages 74, 75 mécaniquement liés à l'opercule (figure 8) ou ménagés sur l'opercule en venant de matière avec celui-ci (figure 5), les doigts supérieur et inférieur étant reçus ou venant de matière dans ces bossages ou éléments-support. In a first embodiment, said friction surfaces 65, 66 are respectively formed by the free end of support elements or bosses 74, 75 mechanically linked to the cover (FIG. 8) or formed on the cover coming from of material therewith (FIG. 5), the upper and lower fingers being received or coming from material in these bosses or support elements.
Suivant un autre mode de réalisation (figure 5a), les surfaces de frottement 65, 66 sont respectivement formées par l'un des flancs de bagues de frottement 76, 77 respectivement montées sur chacun des doigts supérieurs 60, 62 et inférieurs 61, 63, ces bagues de frottement étant d'autre part en appui, par leur autre flanc, contre une face de réaction 78, de préférence ménagée sur l'opercule 44. According to another embodiment (FIG. 5a), the friction surfaces 65, 66 are respectively formed by one of the sides of friction rings 76, 77 respectively mounted on each of the upper fingers 60, 62 and lower 61, 63, these friction rings being on the other hand in abutment, by their other flank, against a reaction face 78, preferably formed on the cover 44.
Par ailleurs, on précisera que la première région primaire de guidage 80 peut former, notamment lors de la fermeture, butee du doigt supérieur pour limiter le déplacement coulissant de l'opercule sur le siège 48. Furthermore, it will be specified that the first primary guide region 80 can form, in particular during closing, a stop for the upper finger to limit the sliding movement of the cover on the seat 48.
Cette butée peut de plus être prévue sur la tige 45 et être constituée pour un épaulement tronconique 74 destiné à venir en appui contre un chanfrein 75 correspondant ménagé dans le corps de vanne 40. This stop can moreover be provided on the rod 45 and be constituted for a frustoconical shoulder 74 intended to come into abutment against a corresponding chamfer 75 formed in the valve body 40.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés et qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated and which have been given only by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci- sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described, as well as their combinations if these are carried out according to the spirit.
En effet, on précisera encore ici que de façon équivalente, les flasques ou bottiers 70 et 71 peuvent être prévus solidaires de l'opercule 44, les rainures ou chemin de guidage formant came 72, 73 pouvant être directement ménagés dans l'opercule 44, les doigts de guidage étant dès lors solidaires du corps de vanne 40. In fact, it will also be specified here that, in an equivalent manner, the flanges or boot shells 70 and 71 may be provided integral with the cover 44, the grooves or guide path forming a cam 72, 73 possibly being directly formed in the cover 44, the guide fingers therefore being integral with the valve body 40.
De plus, les brides 42 peuvent être prévues sans moyen de fixation, c'est-à-dire sans taraudage ou perçage, le corps de vanne constituant un corps annulaire prêt à etre monté en "sandwich" entre des flasques solidaires des conduites ou canalisations et reliés par des goujons, les brides 42 formant dès lors uniquement des moyens de raccordement par exemple étanche du corps de vanne sur lesdites conduites ou canalisations. In addition, the flanges 42 may be provided without fixing means, that is to say without tapping or drilling, the valve body constituting an annular body ready to be mounted in a "sandwich" between flanges integral with the conduits or pipes. and connected by studs, the flanges 42 therefore forming only sealing means for example of the valve body on said pipes or conduits.
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- 1989-01-26 FR FR8900966A patent/FR2642132B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2642132B1 (en) | 1991-05-10 |
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