Brevet FR2108821A1 — publié le 19720526

On connaît les vannes à opercule tournant à double mouvement et à étanchéité intégrale aux axes de commande par une membrane travaillant en compression et extension. I1 est connu que les deux mouvements de l'opercule sont obtenus à partir de deux groupes de vérins l'un pour la rotation et l'autre pour la translation. Un système de synchronisation assure le déroulement des opérations dans le bon ordre. Contrairement à ce système, et selon l'invention, la commande de l'opercule à double mouvement est assuré par un seul organe et offre l'avantage de supprimer le système de synchronisation et de logique tout en rendant les incidents quasiment impossible puisque les deux mouvements sont mécaniquement liés et générés. Le mode d'obtention de la translation est obtenu par un système à genouillère assurant à la fois un déplacement de translation rigoureux et d'autre part une mise en charge de l'o- percule pour obtenir l'étanchéité avec une démultiplication importante de l'effort et une irréversibilité du système. Un système élastique assure une charge constante de l'opercule sur le siège quelque soit la saillie du joint de l'opercule, les usures, ou les dilatations différencielles. Le dispositif suivant l'invention permet d'assurer un mouvement de fermeture ou d'ouverture de vanne à opercule tournent à double mouvement à l'aide d'un seul système de commande. Le dessin représente à titre d'exemple deux formes de réalisation préférentielles de l'objet de cette innovation selon l'invention, c'est-à-dire La FiqO 1 - Une vanne à opercule tournant à double mouvement à étanchéité intégrale et à commande positive, en coupe horizontale. La Fig. 2 - une coupe longitudinale de la vanne selon la fig. 1 La Fig. 3 - une coupe partielle selon la ligne I - I (came) La Fig. 4 - vue extérieure selon l'axe du fluide. La Fi! 5 - une coupe longitudinale d'une vanne selon le même procédé mais avec un anneau en place de la poutre 2 et des manchons de substitution de conduite. La vanne suivant le dessin de la fig. 1 comporte un opercule 1 mont sur une poutre 2 par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 3 et d'un palier 4. La poutre 2 se déplace en translation maintenue par la glissière 5. Deux arbres 6 reliés à la genouillère 7 assurant le déplacement de la poutre et donc de l'opercule. La genouillère prend appui par l'intermédiaire de l'axe 8 sur un matelas élastique 9. Ce matelas élastique 9 prend appui d'une part sur la collerette 10 de l'axe 9 et d'autre part sur la rondelle 11.En jouant sur l'épaisseur de cette rondelle il et sur l'épaisseur de la rondelle 12, il est permis de régler de fa çon très .précise la charge en fermeture par la rondelle 11 et la flèche par la rondelle. 12. Une membrane élastique 13 assure l'e- tanchéité intégrale entre l'intérieur de la vanne et l'extérieur. Cette membrane dans une disposition particulière peut être métallique et soudée d'une part au chapeau 14 qui est monté sur le corps 15 par l'intermédiaire d'un joint 16 et d'autre part sur l'arbre de commande 6 animé en cours de manoeuvre d'un mouvement de translation. Le bon positionnement angulaire de l'opercule au cours de la manoeuvre est assure par le positionnement de galets 17 dans la rainure de came 18. Les galets 17 sont montés excentrés sur bras 19 solidaire de l'arbre 3. La came 1â est fixée sur le guide 20 solidaire du corps de vanne 15. La fig 3 représente les différentes positions des deux bras de commande 19. En position ouverte c'est-à-dire quand l'opercule est parallèle à B'axe du flux, le galet 17 est en contact avec le chemin de came dans la zone 21. Il est à noter que l'angle o( est supérieur à 45" de telle sorte que après une rotation de 900 le galet 17 puisse se trouver au niveau du chemin de came 22. Au cours de la fermeture, dans un premier temps, la translation de l'arbre 3 de A en B provoque la rotation du bras 19 de 90" et la fin de la translation entre B et C provoque le rapprochement et la mise en charge du clapet 1 et de son joint 23 sur le siège 24 de la vanne. La mise en translation de l'arbre 6 est obtenu par un système à genouillère constitué par les biellettes 25 et 26 respectivement solidaires de l'arbre 6 par l'axe 27 et de l'arbre 8 par l'axe 28. La biellette 29 reliée par l'axe 30 aux biellettes 25 et 26 permet lorsqu'elle est poussée vers le bas de déplacer l'axe 30 vers le bas et donc d'obliger l'arbre 6 par l'intermédiaire de l'axe 27 de se déplacer vers l'axe 28 provoquant ainsi la translation de la poutre 2 dans le sens de l'ouverture. Dans le sens inverse c'est-à-dire lorsque la biellette 29 voit son axe 30 en position basse le mouvement de fermeture provoqut le déplacement vers le haut de la biellette 29 et l'arbre 6 est mis en translation, l'opercule 1 tourne dans un premier temps de 90" s'applique ensuite sur le siège et est mis en charge par les rondelles élastiques 9 qui sont comprimées par la genouil 1père. Lorsque les axes 27, 29 et 30 snt légèrement dépassés leur alignement, l'écrou 31 auquel la biellette 29 est attachée arrive en butée haute sur le moyeu 32. Le système est stable et irréversible. La vanne est verrouillée en fermeture. Cet écrou 31 est guidé en translation par les glissières 33 et 34. La vis 35 est maintenue en translation par la collerette 36 qui prend appui par l'intermédiaire de butées à aiguilles 37 et 38 sur le palier 32. Les deux vis 35 situées de part et d'autre de la vanne sont synchronisées en rotation par les arbre 38 qui relie les 2 boitiers 39 et 40 de renvoi d'angle. Un actionneur 41 fixé au renvoi d'angle assure la commande en ouverture et fermeture. Une autre disposition selon la fig. 5 montre la disposition de la vanne avec un anneau 42 en lieu et place de l'arbre 3. Ainsi la rotation est transmise à l'anneau 42 par l'arbre 43 et le galet excentré 44. En position ouverture des manchons 46 et 45 viennent reconstituer le tuyau de passage du fluide. -REVENDICATIONS 1. - le dispositif permet la commande de l'opercule d'une vanne à deux mouvements à étanchéité intégrale caractérisé par le fait qu'une came positive permet le positionnement angulaire de l'opercule de façon correcte au cours du mouvement de fer meture ou d'ouverture de vanne, mouvement qui est un mou vement de translation. 2" - dispositif selon la revendication i caractérisé par le fait que le moyen utilisé pour assurer la translation du bras ou de l'anneau support opercule est un système à2genouillères de part et d'autre de la vanne, les deux genouillères étant synchronisées par la liaison en ro tation des deux ensembles vis écrou. 39 - Dispositif selon -la revendication i caractérisé par le fait que l'opercule est solidaire d'un an neau constituant la poutre, anneau muni de manchettes resti tuant intégralement la veine gazeuse en position ouverture. 40 - Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé par le fait que les deux arbres de commande de la translation sont munis de membranes métalliques ou plasti ques assurant une étanchéité intégrale au passage. 50 - Dispositif selon les revendications n" 1 et 2 la commande de synchronisation des deux genouillères se fai sant par l'intermédiaire d'un vérin pneumatique ou hydrau lique lié directement par l'intermédiaire de guignols aux ge nouillères. 60 - Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 prises isolément ou en combinaison et permettant une appli cation centrale de l'effort sur l'opercule pour l'obtention de l'étanchéité. 7" - Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6 pris isolément ou en combinaison et possédant un ensemble élastique permettant lorsque la vanne est fermée une charge constante du clapet.