LU83496A1

LU83496A1 - Robinet a papillon

Info

Publication number: LU83496A1
Application number: LU83496A
Authority: LU
Inventors: Pierre Louis Barbe
Original assignee: Pont A Mousson
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1983-04-06
Also published as: AT385569B; GB2079901B; ATA306681A; ES287285Y; ES290594Y; GB2079901A; IN154628B; FR2487034A1; DD201722A5; DE3125811C2; IT1144403B; AU7264781A; SU1116982A3; IT8168000A0; BE889668A; FR2487034B1; CA1161015A; DE3125811A1; MX155440A; NL187761B

Description

t K * *

La présente invention est relative à un robinet à papillon du type comprenant un corps tubulaire qui délimite un conduit d'écoulement et un papillon obturateur monté rotatif dans ce corps autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, 5 l'un des deux éléments portant une garniture d'étanchéité élastique et l'autre une surface de siège pour cette garniture, la garniture définissant une ligne d'étanchéité identique à la ligne moyenne du siège, à l'écrasement près de la garniture.

Dans ces robinets, la garniture d'étanchéité 10 peut être logée soit dans le corps, soit sur le papillon.

De plus, l'axe de rotation du papillon peut soit rencontrer l'axe d'écoulement (papillon centré), soit ne pas le rencontrer (papillon excentré). L'invention s'applique aux robinets à papillon commandés comme aux robinets à " 15 papillon constituant des clapets anti-retour.

Le problème de l'étanchéité d'un robinet à papillon consiste à obtenir un bon contact périphérique entre la garniture et le siège en position de fermeture, notamment dans la zone diamétrale voisine de l’axe de rotation.

(voir par exemple le brevet FR 1 543 451) 20 Ce problème est habituellement résolû/en prévoyant une interférence sensible entre le siège et la garniture, radiale c'est-à-dire une saillie/relativement importante de la garniture d'étanchéité par rapport à la surface du siège.

Cependant, cette interférence conduit à des 25 frottements importants au voisinage de la position de fermeture, et donc, en plus d'une forte usure de la garniture d'étanchéité, à un couple de manoeuvre et à une puissance élevés nécessaires pour faire tourner le papillon.

30 En raison de- cès inconvénients, la Demanderesse s'est posé le problème de se libérer de la nécessité de toute interférence ou saillie prédéterminée de la garniture d'étanchéité par rapport à la surface du siège sur laquelle elle doit s'appliquer.

35 A cet effet, l'invention a pour objet un robinet à papillon du type précité, caractérisé en ce qu'en / ^ ; L ’ I- i 4 · * 2 j ί ! chaque point de la ligne moyenne du siège, le plan tangent au siège forme un angle aigu au moins à peu près constant 5 avec la tangente à la trajectoire du point correspondant du papillon au point de contact de la garniture avec le ! siège.

| ! Grâce a cet agencement, l'étanchéité est assurée i ί sur tout le pourtour du papillon par simple compression 110 ou écrasement progressif de la garniture. Celle-ci, dès que l'angle considéré présente une valeur suffisante,

-T

,| aborde ou accoste le siège sans glissement ni frottement, i 1 et ceci même dans la zone diamétrale voisine de l'axe de rotation.

; 15 Ainsi, non seulement l'usure et le couple de manoeuvre sont réduits, mais le siège peut être brut de * fonderie, étant bien entendu que l'expression "brut de -j fonderie” ne signifie pas pour autant que la surface soit j grossière car les moyens actuels de moulage en fonderie 120 permettent de réaliser de beaux états de surface,par exenple en utilisant des sables de fine granulométrie agglomérés par des liants synthétiques disponibles dans le commerce.

L'angle considéré, qui est de préférence de i l'ordre de 20° à 30° ,peut soit être rigoureusement cons- j 25 tant sur toute la périphérie du papillon et du siège, ; pour faciliter la fabrication, soit varier sur cette périphérie en raison inverse du rayon de déplacement du point courant de la ligne d'étanchéité, pour rendre i uniforme l'écrasement de la garniture dans toutes les 30 positions de fermeture du papillon, même avant que la position ce fermeture maximale soit atteinte.

Suivant un mode ce réalisation de l'invention, la ligne d’étanchéité définie sur le corps présente, en , coupe par le plan contenant l'axe du conduit d'écoulement j 35 et perpendiculaire à 11 axe de rotation du papillon, ce jr

jç- I

* · » ï 3 ! plan étant un plan de symétrie pour le robinet, un profil en demi-amphore comportant d'un côté de l'axe d'écoulement, à partir de son extrémité, une partie inclinée à peu près rectiligne correspondant au pied de 1'amphore et se rac-5 cordant a un ventre dont le sommet est arrondi et convexe et situé hors de l'axe d'écoulement, et, de l'autre côté de cet axe, une partie concave correspondant au col de 1'amphore.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- ;i 10 tion ressortiront de la description qui va suivre, donnée il __ | à. titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins r annexés, sur lesquels: s la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un robinet à papillon suivant l'invention, en position de 15 fermeture; la Fig. 2 est une vue analogue du robinet à papillon de la Fig. 1 en position d'ouverture; la Fig. 3 est une vue transversale du siège et du papillon en position d'ouverture, prise dans le sens i | ; 20 de la flèche 3 de la Fig. 2; y |j la Fig. 4 est un schéma géométrique illustrant I la définition géométrique de la ligne d'étanchéité entre S la garniture et son siège ainsi que celle de la surface d'étanchéité; 25 les Fig. 5 et 6 sont des schémas analogues à la ; Fig. 4 montrant deux variantes de lignesd'étanchéité; les Fig. 7, 8 et 9 sont des vues simplifiées en perspective représentant respectivement la surface de siège seule, le papillon seul et l'ensemble du papillon 30 et du siège en position d'ouverture partielle du robinet; ' | la Fig.10 est une vue en coupe d'une variante du \ papillon de la Fig. 1; ί la Fia. 11 est une vue suivant la flèche 11 du ;ii 'Ü papillon de la Fig. 10; 1 35 la Fig. 12 est une vue partielle à grande échelle ] 4 ! illustrant l'interférence d'une garniture d'étanchéité d'un papillon et de son siège dans un robinet de la j technique antérieure; les Fig. 13 et 14 sont des vues de détail analo-5 gués illustrant la compression de la garniture d'étanchéité sur le siège du robinet de l'invention, la Fig.13 1 montrant la garniture à l’état libre au moment oü elle

entre en contact avec le siège et la Fig. 14 la garniture 'S

Îà l'état comprimé, en position de fermeture complète; 10 la Fig. 15 est un schéma géométrique analogue aux ? .

? Fig. 5 et 6 montrant deux rayons de longueurs inégales entre la ligne d'étanchéité et l'axe de rotation du papil·-i Ion ; j les Fig. 16 et 17 sont des vues analogues à la 15 Fig. 14 illustrant avec exagération une variante de réa-1 lisation de la surface de siège avec modification d'angle entre les deux rayons de la Fig. 15; et j la Fig. 18 est une vue analogue à la Fig. 1 d'une | variante de robinet à papillon suivant l'invention, ce j 20 robinet étant du type excentré et utilisable comme clapet ! anti-retour.

I Suivant l’exemple d'exécution représenté aux

Fig. 1 à 3 et 7 à 9, 1'invention est appliquée à un robinet à papillon commandé dont le corps tubulaire 1, d'axe 25 X-X supposé horizontal, est pourvu de brides 2 de raccor- ! ; dement à la conduite sur laquelle doit être monté le robinet, ces brides 2 étant d'ailleurs facultatives. Ce robinet est applicable à des conduites d'eau, de pétrole j ou d'autres liquides ainsi qu'à des conduites véhiculant I 3Q des fluides gazeux ou des produits solides pulvérulents.

:| Le corps 1 présente à mi-longueur, en saillie à ! l'intérieur de la cavité cylindrique d'écoulement 3 à I section circulaire, un siège 4 composé de deux flancs 5

Iet 6 de pentes inégales qui sont des surfaces irréguliè-35 res évoluant de façon continue autour de l'axe X-X et se 5 coupant suivant une arête 7 formant une boucle irréguliè-I re fermée autour de cet axe X-X. La face 5 à faible pente constitue le siège proprement dit du robinet. Le corps est brut de fonderie/mais le siège a néanmoins un bel état de 5 surface grâce à l'utilisation d'un procédé moderne de moulage de précision en fonderie.

I L'obturateur rotatif ou papillon 8 est du type \ I "centré", c'est-à-dire qu'il est claveté sur un arbre de j 1 rotation 9 d'axe Y-Y perpendiculaire à l'axe X-X, supposé i 10 également horizontal et coupant celui-ci en 0. L'arbre 9 \ est relié à des moyens d'entraînement en rotation dans les deux sens (non représentés). Le papillon 8 comprend [ une face plane 10 renflée le long de l'axe Y-Y en un i1 secteur cylindrique recevant l'arbre 9, une face bombée 15 11 reliée à la face 10 par les deux extrémités de celle-r ci les plus éloignées de l'axe Y-Y, et deux faces latë- ! raies bombées 12 fermant le volume du papillon et tra- ! versées par l'arbre 9.

lj |i Dans cet exemple, l'axe Y-Y est déporté en ce j! 20 sens qu'il n'est pas situé dans le plan de la face 10 du ij | papillon mais décalé d'une petite distance d par rapport | à ce plan, du côté de la face 11 opposée.

j I Toute la périphérie de la face bombée 11 est I entourée d'un cordon ou garniture d'étanchéité 13 en 25 élastomère destiné à être appliqué de manière étanche sur le siège 5. Dans ce mode de réalisation, la garniture 13 est une protubérance d'un revêtement 14 en élastomère dont est pourvu l'ensemble du papillon 8. Cette protubé- j rance suit un contour courbe et sinueux, fermé, et pré- 1 30 sente une faible largeur de part et d'autre d'une ligne ] de crête ou d'étanchéité 15. La section transversale du j: cordon 13 est triangulaire, la ligne 15 constituant le ^ sommet de ce triangle. La ligne moyenne 16 du siëce 5 il i- est identique à la ligne 15, a l'écrasement de l'élastomère 35 près, comme on le verra plus loin.

î T

/ L- 6 ji En position de fermeture du robinet/ le siège 4 \ et le papillon 8 admettent comme plan de symétrie commun | le plan P (Fig. 3) perpendiculaire à l'axe de rotation !j Y-Y et contenant l'axe X-X d'écoulement.

s ij 5 Sur tout le pourtour du conduit , c’est-à-dire l en tout point M de la ligne d'étanchéité 16, le plan | tangent T à la surface d'étanchéité ou siège 5 fait un i j angle aigu x constant ou à peu près constant avec la j tangente t au cercle de rayon R et d'axe Y-Y passant par i IG le point M(Fig.4 et 13). Cette condition est remplie même i dans les zones extrêmes voisines-de l'axe Y-Y/de trace 0.

i; Pour définir la ligne d'étanchéité 16, on se ! reportera à la Fig. 4, qui représente schématiquement le conduit cylindrique d'écoulement 3 et suppose la ligne 16 15 tracée sur ce cylindre.

A partir d'un point M arbitraire situé sur le conduit 3, on trace la tangente Mt au cercle d'axe Y-Y passant par M. Le plan tangent cherché fait un angle don-;; né x avec la droite Mt; il s'agit donc d'un plan T tangent |! 20 au cône C d'axe Mt et de demi-angle au sommet x, et la I tangente cherchée Mt appartient à ce plan. Pour des rai- ! sons d'encombrement du papillon perpendiculairement à I l'axe Y-Y, on choisit, pour un plan T donné, la droite I Mt"*· constituée par la génératrice du cône C dans ce plan.

25 Pour définir le plan T, on remarque que la tan gente Mt1 appartient également au plan tangent en M au conduit 3. Cette tangente est donc finalement constituée par l'intersection (ou par l'une des intersections) de ce plan tangent avec le cône C.

| 30 En répétant cette construction point par point, et en tenant compte de la continuité nécessaire, la Demanderesse a retenu pour les lignes 15 et 16 le profil f en demi-amphore représenté aux Fig. 1 et 2. A partir d'un j point extrême A le plus éloigné de l'axe Y-Y en position

A

i « 7 de fermeture et constituant le pied de l'amphore, ce point étant le plus haut sur la Fig. 1, ce profil comporte successivement une partie 17 à peu près rectiligne ou légèrement concave s'éloignant obliquement de la face plane 5 10 (Fig. 2), une partie bombée ou ventre 18 dont le som met arrondi 19 est voisin · de l'axe X-X mais situé avant celui-ci, puis, à peu près à partir de cet axe, une par-I tie concave 20 s'étendant jusqu'à l'autre point extrême I B le plus éloigné de l'axe Y-Y.

> 10 Ainsi, la ligne 15 est entièrement située d'un j . _ seul “côté de la face 10. Les points A et B peuvent être r i soit alignés avec le point O comme aux Fig. 1 et 2, soit, | en variante, décalés dans un sens ou dans l'autre ·· j parallèlement à l'axe X-X comme représenté aux Fig. 5 et * 15 6. La solution choisie est celle qui présente 1’emcombre- ment axial minimal, ce qui est à étudier dans chaque cas particulier.

Vue suivant une direction perpendiculaire, c'est-à-dire suivant l'axe X-X pour la ligne d'étanchéité 15 | 20 lorsque le papillon est en position d'ouverture maximale, • cette ligne d'étanchéité a une forme en auge avec deux points d'inflexion près de ses extrémités, comme on le voit à la Fig. 3.

On choisit le point de départ M de la courbe 16 25 par rapport à l'axe Y-Y de manière que cette courbe 16 soit aussi avantageuse que possible: il faut que ce choix conduise à un ventre 18 dont le sommet arrondi convexe 19 est situé le plus près possible de l'axe Y-Y en laissant I toutefois le Dassage nécessaire à l'arbre de commande 9.

I ^

| 30 Par exemple, il serait irrationnel.de choisir un point M

ï \ trop éloigné de l'axe Y-Y rendant nécessaire le creuse- jji i ment local de la paroi interne de la cavité 3 pour livrer passage au rayon OM du papillon 8 lors du débattement de celui-ci.

“ / ; 8

On a vu plus haut que le plan tangent T à la surfa- ! ce de siège 5 au point M est défini en même temps que la L i j tangente Mt à la ligne d’étanchéité 16.La surface 5 est j une surface réglée formant l’enveloppe de tous les plans j 5 tangents T le long de la ligne 16.Pour obtenir la génëra- ; trïce au point M,on trace dans le plan tancent T un court | segment de droite MV,MV' perpendiculaire à la droite Mt1 ;i et de longueur l,de part et d'autre du point M.La surface j 5 évolue de façon sinueuse auteur de l'axe X-X,en étant j 10 tournée vers une extrémité du corps 1 au point A situé ! d'un côté du plan défini par les axes X—X et Y-Y et vers ! l’autre extrémité du corps 1 au point B opposé.L'inclinai- sion de l'axe de symétrie 13a de la section du cordon d'étanchéité 13 du papillon par rapport à ce même plan évolue 15 de façon analogue,de manière que,en chaque point de la ligne d'étanchéité,ce cordon soit tourné vers le siège 5 en fin de fermeture du papillon de la manière représentée à la Fig. 13.

La manière dont travaille la garniture 13 est J représentée aux Fig. 13 et 14: en chaque point/ cette jj 20 garniture aborde le siège 5 par son sommet M (Fig. 13) , |i et la poursuite de la rotation du papillon provoque une 5| compression pure de la garniture, avec déformation de j l'élastomère mais sans aucun glissement ni frottement 1(Fig. 14). Ceci est à comparer avec la garniture 113 25 représentée à la Fig. 12, qui appartient au robinet à papillon connu décrit dans le brevet FR 1 543 451: la i garniture 113 du papillon 108 présente une interférence j ou chevauchement e avec le siège 105 et aborde celui-ci I latéralement,de sorte que, à la fermeture comme à l'ou- | 30 verture, sa compression s'accompagne d’un frottement ! important conduisant à une usure rapide.

| L'angle x formé par le plan tangent T à la surfa- fj

h, ce du siège en un point M et par la tangente t au point K

il | au cercle de rayon OM, est choisi en fonction de l'écra- b 35 sement ootimal de la garniture d'étanchéité 13 en i* ' i* t · » I 9 j élastomère sur le siège 5. On entend par écrasement opti mal e celui qui est nécessaire et suffisant sur tout le pourtour du papillon et ce la surface de siège pour assu-I rer l'étanchéité en position de fermeture du.papillon, 5 pour une pression de service donnée. Pour un diamètre nominal égal de la tubulure d'écoulement 3 , l'écrasement ! e nécessaire à l'étanchéité, est plus élevé pour une pression de service plus forte que pour une pression de service plus faible. A l’écrasement e est lié l'effort 1.0 ou le couple de fermeture du papillon: ce couple est plus élevé pour un écrasement e plus important que pour un ! . écrasement e plus faible. Ainsi, l’écrasement e optimal 1 est celui qui nécessite le couple de fermeture juste suffisant pour assurer l'étanchéité.

1 15 On peut choisir un angle x rigoureusement cons- I tant sur tout le pourtour du papillon et de la surface de siège, ce qui permet une réalisation plus facile. On peut | choisir aussi de faire varier l'angle x le long du pour- ! tour du papillon et de la surface de siège. Dans les deux 20 cas, l'écrasement e de la garniture d'étanchéité 13 en élastomère sur le siège 5 est constante sur tout le pourri tour de ce siège en position -de fermeture du papillon, j Mais, dans le premier cas, l'écrasement e n'est constant que dans la position de ferne tiare maximale, et il varie sur tout ! 25 le pourtour entre la position de début d'accostage de la garniture d'étanchéité sur la surface de siège et la | position définitive'de fermeture. Au contraire, dans le deuxième cas, on peut obtenir un écrasement constant sur là S] tout le pourtour dès le moment de l'accostage de la gar- i'j 30 niture sur le siège et jusqu'à la position de fermeture définitive.

j Plus précisément, si on choisit un angle x cons- 3 tant, au cours de la rotation du papillon 8 vers sa I position de fermeture, l'accostage et l'écrasement de la | / i i//^\ K î / i i 10 | garniture d'étanchéité 13 commencent par les points de la ligne d'étanchéité 15 les plus proches de 1'axe de rotation Y-Y et se propagent ensuite progressivement sur tout le pourtour. Par conséquent, la valeur e de l'écrasement J 5 de la garniture varie sur tout le pourtour jusqu'à la I position de fermeture maximale, pour laquelle la valeur e devient constante sur tout le pourtour. Si l'on veut limiter l'effort de serrage du papillon en position de fermeture, c'est-à-dire ne pas atteindre la position de 10 fermeture maximale,il .faut donc s'assurer que, sur les points du pourtour où l'écrasement e a la valeur la plus faible, cette valeur est suffisante pour assurer l'étanchéité compte tenu de la pression considérée.

h •jj On peut au contraire faire varier l'angle x en i 15 raison inverse du rayon 0M sur tout le pourtour du papil- 1 Ion, c'est-à-dire en raison inverse de la distance entre !j chaque point M de la ligne d'étanchéité 15 et le point I ! i central ô de l'axe Y-Y de rotation. Compte tenu de la

Iforme de la ligne d'étanchéité 15 en demi-amphore, le 20 rayon OM^est minimal au voisinage de l'axe de rotation i Y-Y, et par conséquent l'angle x* maximal dans cette zone 2 (Fig. 17), alors que le rayon OM est maximal aux extrê- 2 mités du diamètre AB et donc l'angle x minimal à ces extrémités (Fig. 16). On peut ainsi obtenir un accostage • 25 simultané de tous les points de la crête de la garniture j 13 sur la surface de siège 5 et, dès cet accostage, une ’ valeur uniforme de l'écrasement de la garniture d'étan- ! chéité sur tout le pourtour du papillon et de la surface i' de siège, cet écrasement augmentant progressivement au 30 fur et à mesure du serrage dü papillon sur le siège, 1 c'est-à-dire de la rotation du papillon, mais en restant uniforme sur tout le pourtour au cours de ce serrage ou ! ; de cette rotation. Ceci présente l'avantage que, lorqu'on |J ne va pas jusqu'à la position de fermeture maximale, ! s ï·^ 11 l'étanchéité est certaine sur tout le pourtour des lors que l'écrasement est suffisant en un point, compte tenu de la pression de service. Ceci permet donc de diminuer l'effort de serrage pour une pression donnée.. Mais, en 5 contrepartie, la réalisation de la ligne d'étanchéité de I la surface de siège est beaucoup plus difficile et l'en- ! combrement axial est plus important, l'amphore étant plus j "ventrue".

| Dans la pratique,on peut adopter un angle x constant I 10 de l'ordre de 20 à. 30°, en admettant des variations de \ quelques degrés en plus ou en -moins sur certains points | de la ligne d’étanchéité 15 afin d'adoucir les variations i - | ou l'évolution de courbure de la surface de siège 5.

; Géométriquement, cela revient à admettre que la 15 tangente Mt1 (Fig. 4) n'est pas toujours exactement située sur le cône C mais peut être située au voisinage de ce cône. En d’autres termes, on renonce parfois à l'encombrement minimal du papillon 8 pour rechercher une plus grande sécurité dans l'étanchéité par une meilleure uni-20 formitë de l'écrasement e sur le pourtour. Il est à noter à. ce sujet que, suivant le choix de l'angle x (rigoureusement constant sur tout le pourtour du papillon et du Î siège ou bien admettant de légères variations), la proé minence du ventre du profil en demi-amphore peut être ï 25 plus ou moins accentuée.

IDans une réalisation pratique ayant donné satisfaction, le siège 4 et le papillon 8 ainsi définis géométriquement sont réalisés de la manière suivante.

Le siège 4 (Fig. 1, 3, 7 et 9) est en saillie ! 30 intérieure par rapport au conduit 3 et est situé de part !j et d'autre du plan de symétrie P: la surface de siège 5 :j est une surface sinueuse située de part et d'autre de la j ligne d'étanchéité 15 en demi-amphore. Par une torsade ] plus ou moins progressive au - dessous de i 1 j 7-- i ‘5 12 l'axe Y-Y, de chaque côté du plan de symétrie P, la sur- !| face de siège 5 change d'orientation du point A au point I B pour faire face obliquement à la direction d'écoulement I si elle était orientée en sens inverse, ou réciproquement.

I 5 Par contre, aux deux extrémités de l’axe Y-Y, la surface I 5 a la même orientation par rapport au sens d'écoulement,

Iet cette orientation est la même jusqu'au point A situé du côté du papillon dans la position d'ouverture de celui-ci (Fig.3).

I La surface 5 reste inclinée d'un angle constant ou à peu 110 près constant, même dans la zone de l'axe Y-Y de rotation, _ par rapport à la tangente en un point M quelconque de la ligne d'étanchéité 15 au cercle de rayon 0M qui est la l trajectoire parcourue par le point M lors de la rotation il j| du papillon 8. Cet angle est de l'ordre de 20 à 30°. La- M 15 dite surface d'étanchéité 5 contourne la cavité de l'ar- I bre de rotation 9 d'axe Y-Y et est située d'un seul côté '1 de celui-ci, et il en est de même de la garniture d'étan- I chëité 13 du papillon.

. I

] Dans l’exemple de réalisation des Fig. 1 à 3 et ! 20 7 à 9, la surface 11 du papillon 8 opposée à la face j plane 10 est une surface cylindrique bombée à génératri- î f ces parallèles à l'axe Y-Y. En variante, comme représenté aux Fig. 10 et 11,cette surface lla peut être évidée en auge, avec des génératrices à peu près perpendiculaires à 1'axe 25 Y-Y, l'épaisseur minimale étant juste suffisante pour permettre le passage de l'arbre 9 du papillon 8a (Fig. 10). Dans les deux cas, le papillon présente un profil aéro-ou hydrodynamique en position d'ouverture totale, à 90° de sa position de fermeture, et il offre donc une résistance 30 minimale à l'écoulement.

Comme indiqué plus haut, au cours de la rotation de fermeture du papillon 8, la garniture d'étanchéité 13 j se rapproche du siège 5 et l'aborde plus ou moins simul- I3 tanément sur tout le pourtour du papillon et du siège ί'Λ ' « * t 13 suivant le choix précité de l'angle x. Cet accostage s'effectue sans glissement ni frottement mais uniquement avec compression ou écrasement progressif de la garniture d'étanchéité contre le siège. En position fermée, cet ëcra-5 sement de la garniture d'étanchéité existe sur tout le pourtour du papillon et du siège, et d'un seul côté de l'arbre de rotation 9,gui est contourné.

Ainsi, la fermeture du conduit 3 est absolument hermétique et, étant donné l'absence de glissement ou de XO frottement, elle s'effectue avec le minimum d’usure de la garniture d'étanchéité 13 au cours des manoeuvres successives du papillon. Même dans la zone de l'axe de rotation Y-Y, l'accostage de la garniture d'étanchéité 13 sur son siège 5 s'effectue comme cela est illustré aux Fig. 13 et 15 14, et la crête 15 est progressivement écrasée sur le siège, sans glissement ni frottement, au cours de la rotation du papillon 8. Au cours de cet accostage, chaque point de la crête 15 rencontre un plan tangent à la surface de siège 5 avant au moins à peu près la même incli- _ 20 naison par rapport à la tangente au cercle de rotation du point considéré de la crête 15.

Dans la variante de la Fig. 18, le papillon 8b a la même forme que le papillon 8 des Fig. 1 à 3 et 7 à 9, mais il est excentré: son axe de rotation Z-Z ne rencon-25 tre pas l'axe X-X, tout en restant bien entendu orthogonal à celui-ci.

Plus précisément, le col B du profil- en demi- l amphore est situé du côté de l'axe de rotation Z-Z de * l'arbre de rotation 9 , qui tourillonne librement dans le 30 corps lb, cependant que le sonnet 19 du ventre est situé de l'autre côté de l'axe d'écoulement X-X. Le papillon 8° est claveté sur l'arbre de rotation 9 au moyen d'une paire d'oreilles 20 qui font saillie sur la face plane 10.

L·

Le col et le ventre du profil du papillon 8° 35 étant ainsi répartis par rapport aux axes X-X et Z-Z, le ' 4 * · ' . * J 14 I papillon est déséquilibré volontairement, de sorte que si le sens de l'écoulement est celui de la flèche f, l'écoulement doit vaincre la tendance du papillon 8^ à tourner sous l'effet de la gravité autour de l'axe Z-Z dans le 15 sens de la flèche g, c'est-à-dire à revenir* toujours en position de fermeture, et que, si le sens de l'écoulement (est inversé par rapport à la flèche f,le papillon B*3 se ferme en tournant suivant la flèche g. Par conséquent, le papillon B*3 interdit l'écoulement en sens inverse de ! 10 la flèche f et se comporte comme un clapet anti-retour.

! - -Les conditions 'géométriques définissant les li- \ •j gnes d'étanchéité 15 et 16 ainsi que la surface de siege i 5 sont les mêmes que précédemment, et les avantages pré- | cités sur les conditions de fermeture et d'étanchéité Î 15 sont également les mêmes, notamment dans la zone de l'axe de rotation Z-Z excentré.

i ' On remarquera que, dans cette variante, le corps | tubulaire est dépourvu de brides d'extrémité. Un tel i j corps est destiné à. être monté avec serrage entre deux ] 20 brides d’une canalisation reliées l'une à l'autre par ] des tirants, d'une manière connue en soi.

j Bien entendu, tout ce qui précède s’applique au I cas où le siège est formé sur la périphérie du papillon I et où la garniture élastique est portée par le corps du 25 robinet.

/ ! ÿ

Claims

1.- Robinet à papillon, du type comprenant un corps tubulaire qui délimite un conduit d'écoulement et un papillon obturateur monté rotatif dans ce corps autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, l'un des 5 deux éléments portant une garniture d'étanchéité élastique et l'autre une surface de siege pour cette garniture, la garniture d'étanchéité définissant une ligne d'étanchéité identique à la ligne moyenne du siège, à l'écrasement près de la garniture, caractérisé en ce qu'en chaque point de 10 la ligne moyenne du siège, le plan tangent (T) au siège forme un angle aigu (x) au moins à peu près constant avec la tangente (Mt) à la trajectoire du point (M) correspondant du papillon (8) au point de contact de la garniture C13) avec le siège. 15 2.- Robinet à papillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle (x) est de l'ordre de 20 ä 30°.

3. Robinet à papillon suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ligne d*étanché— 20 ité (16) définie sur le corps (1) présente en coupe par le plan contenant l’axe (X-X) du conduit d’écoulement (3) et perpendiculaire à l’axe de rotation (Y-Y) du papillon (8), ce plan étant un plan de symétrie pour le robinet, un profil en demi-amphore comportant d'un côté de l'axe 25 d’écoulement, à partir de son extrémité (A), une partie inclinée à peu près rectiligne (17) correspondant au pied de l'amphore et se raccordant à un ventre (18) dont 1. le sommet (19) est arrondi et convexe et situé hors de l'axe d'écoulement, et, de l'autre côté de cet axe (X-X), 30 une partie concave (20) correspondant au col de l'amphore. 4, - Robinet à papillon suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités (A, B) du profil en demi-amphore sont alignées avec la trace (0) de l'axe de rotation (Y-Y) sur ledit plan. fl t / \ Λ 4» » * ψ » » 16 5, - Robinet à papillon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, à garniture d'étanchéité portée i par le paoillon, caractérisé en ce eue la garniture (13) i est constituée par une protubérance d'un revêtement en I 5 élastomêre (14) recouvrant la totalité du papillon (8), la crête de cette protubérance définissant la ligne d'étanchéité (15) du papillon (8). 6, - Robinet à papillon suivant l'une quelconque des revendicatioiS 115, caractérisé en ce que la sur- I? ” 10 face de siège (5) est une surface réglée. '1

7. Robinet à papillon suivant la revendication II I 6, caractérise en ce que chaque génératrice (V -V ) de '3 Γ la surface de siège (5) est perpendiculaire à la tangente (Mt) à la ligne d'étanchéité (16) de cette surface au ! 15 point (M) considéré.

8.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque ; - des revendications 1 â Ί, caractérisé en ce que ledit i angle (x) est rigoureusement constant sur toute la péri phérie du papillon (8) et du siège (5). 20 9 .-· Robinet à papillon suivant l'une quelconque | des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit j angle (x) varie sur toute la périphérie du papillon (8) .3 j et du siège (5) en raison inverse du rayon de déplacement du point courant (M) de la ligne d'étanchéité(15)âupapillon. j 25 1Q.- Rohînet à papillon suivant l'une quelconque | des revendications 119, caractérisé en ce que la fa ce (11) du papillon (8) qui porte la garniture d'étanchéité (13) sur sa périphérie est bombée. 11.— Robinet à papillon suivant la revendication j 30 10, caractérisé en ce que ladite surface bombée (11) est ) une surface cylindrique à génératrices parallèles à l'axe j de rotation (Y-Y).

12. Robinet à papillon suivant l'une quelconque I des revendications 119, caractérisé en ce que la surfa- I El 3. j 35 ce (Il ) du papillon (8 ) qui porte la garniture d'étan chéité (13 )sur sa périphérie est évidëe. i: · V * fr . * ψ * \ \ I 17

13.- Robinet à papillon suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite surface évidée (lla) est une surface cylindrique à génératrices perpendiculaires â l'axe de rotation (Y-Y)*

14. Robinet à papillon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le papillon (8) est clavetê sur un arbre ( 9) dont l’axe (Y-Y) i rencontre l'axe d'écoulement (X-X) et qui est relié ä des moyens d'entraînement en rotation. 10 15.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque t j— , des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le I papillon (8^) est claveté sur un arbre (9^) dont l'axe ; (Z-Z) ne rencontre pas l'axe d'écoulement (X-X) et qui tourilionne librement dans le corps (1 ) , de façon à 15 constituer un clapet anti-retour.

16.- Robinet à papillon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le siège (5) est brut de fonderie. \λλλΛ^ . t