Brevet FR2180655A1 — publié le 19731130

La présente invention est relative à une vanne a'arrêt qui peut être amenée en position d'ouverture en surmontant une force de rappel au moyen d'un mécanisme d'entrainement travaillant avec de l'énergie d'appoint, tandis que les plateaux de vanne ajustés au siège de vanne qui leur correspond peuvent être décollés d'une manière limitée ou pressés de ou sur le siège de vanne correspondant par le système à genouillère qui les relie à la tige de vanne. Les vannes d'arrêt de ce genre permettent de commander, avec une consommation d'énergie de manoeuvre relativement minime, des fluides circulant avec des pressions d'écoulement assez élevées, car les éléments de fermeture - que sont amans le cas présent les plateaux de vanne - sont déplacés, non pas, contre le courant du fluide, mais transversalement à son sens d'écoulement. Par ailleurs, la conception symétrique des éléments de fermeture rend possible un écoulement dans les deux sens, ce qui rend plus facile le montage de la vanne et ne crée qu'une perte de charge très minime en raison de la traversée rectiligne, ce qui explique pourquoi l'on peut, le plus souvent, s'accommoder d'une vanne de taille assez petite. C'est en raison de ces avantages que les vannes d'arrêt sont utilisées partout, et ainsi notamment aussi pour commander des conduites de gaz. Or, il y a toutefois avantage, et pour toute une série de foyers chauffés au gaz cela est même obligatoire, que la quantité de gaz débitée soit, dans un premier laps de temps, seulement celle qui est nécessaire à l'allumage et que le passage ne soit totalement libéré qu'ensuite, tandis que la quantité de gaz débitée dans la position d'étranglement de la vanne devrait demeurer aussi constante que possible pendant le laps de temps mentionné. Ceci n'est pas réalisable avec les vannes d'arrêt connues. L'invention a pour objet de réaliser les vannes d'arret décrites au début, tout en conservant les avantages mentionnés plus haut, avec des moyens simples, de telle façon qu'avec un mouvement inchangé d'ouverture par le système d'entraînement il soit tout d'abord débité rapidement une quantité partielle prédéterminée de fluide et que l'ouverture complète du passage n'intervienne qu'au bout d'un certain temps. Suivant la présente invention, ce problème est résolu par le fait que les plateaux de vanne sont munis chacun, sur le côté tourné à l'opposé du sens du mouvement d'ouverture, d'une partie de prolongement obturant encore le passage libre de la vanne au début du mouvement d'ouverture. Du fait que les plateaux de vanne comportent un prolongement, on obtient un débit graduel du fluide, parce qu'en un premier temps, pendant le mouvement d'ouverture de la tige de vanne, les leviers constituant le système à genouillère se replient et décollent ainsi relativement rapidement les plateaux de vanne de leur siège de vanne et libèrent de cette façon une ouverture de passage étranglée, que la partie en prolongement se charge tout d'abord, au cours de la suite du mouvement de la tige de vanne, d'assurer cet étranglement et que ce n'est qu'après que cette partie en prolongement ait été ressortie du passage que le plein débit est atteint. I1 est avantageux que, suivant d'autres caractéristiques, la longueur efficace de la partie en prolongement et/ou la butée limitant la course de décollement des plateaux de vanne puissent être réglées. Dans de telles conditions, on peut régler le temps pendant lequel le débit sera étranglé, ou la quantité débitée pendant l'étranglement. Le réglage de la partie en prolongement peut être prévu par l'échange de la partie, par addition ou retrait de portions de la partie ; il est également concevable de prévoir un système télescopique. Pour régler la quantité débitée pendant l'étranglement du passage, il est possible de prévoir, suivant une autre caractéristique, que la butée réglable soit un disque ovale monté de manière centrée et immobilisable sur la tige de vanne, qui autorise selon sa position un décollement plus ou moins grand des plateaux de vanne de leur siège. Suivant d'autres caractéristiques, il est avantageux, lorsque les plateaux de vanne sont prolongés, que le système à genouillère se compose d'une double cisaille et qu'un ressort soit prévu qui agit sur le système à genouillère dans le sens tendant à décoller les plateaux de vanne de leur siège. Dans de telles conditions, on prévient un déport d'évitement des plateaux de vanne pendant la charge exercée par le fluide sur les parties de prolongement, et ainsi avec le ressort tout battement des plateaux est supprimé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une vanne d'arrêt conforme à l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en coupe d'une vanne d'arrêt ; La figure 2 est une vue dans le sens de la flèche A d'un plateau de vanne, et La figure 3 est une vue dans le sens de la flèche B d'un mode d'exécution de la butée. La vanne d'arrêt représentée à la figure 1 se compose d'un corps 1 avec deux raccords 2 et 3 qui sont placés en face l'un de l'autre sur un même axe et dans lesquels se trouve le passage 4 à travers la vanne. Le corps 1 est fermé sur un côté avec un couvercle 5 qui présente des faces d'appui 6 pour des parties devant encore être décrites par la suite. Une tige 7 de vanne passe de part en part à travers le corps 1, tandis que le point de passage est rendu étanche à l'aide d'un joint torique 8, et elle porte des plateaux 10 et Il de vanne par l'intermédiaire d'un système à genouillère 9.Le système à genouillère 9 se compose d'une double cisaille 12 et 13 qui est placée sous l'action d'un ressort 14 agissant dans le sens du repliement de la cisaille. Le plateau 10 de vanne est associé à un siège 15 de vanne et le plateau 11 de vanne correspond à un siège 16 de vanne. Des joints 17 et 18 souples prévus dans les plateaux 10 et 11 de vanne assurent une étanchéité irréprochable. En outre, le plateau 10 de vanne possède une partie en prolongement 19 et le plateau Il de vanne une partie en prolongement 20 qui,à la figure 2, sont vus sous un autre angle et s'appliquent contre les faces d'appui 6 indiquées plus haut, qui sont avantageusement réglables. Une butée 21 à position réglable, qui peut être immobilisée par des écrous 22, se trouve également sur la tige 7 de vanne. La forme de la butée 21 est illustrée à la figure 3. La figure 3 est une vue dans le sens de la flèche B inscrite à la figure 1, tandis que les parties du corps inutiles pour l'explication qui vient ont été supprimées du dessin. Seuls les sièges 2 et de vanne ainsi que les plateaux 10 et Il de vanne sont représentés. Dans cette vue ( à la figure 3 ),on re connaSt la forme ovale de la butée 21. Dans la position dessinée de la butée 21, les plateaux 10 et 11 de vanne peuvent s'éloigner le plus de leur siège 15 ou 16 de vanne à la suite du mouvement de repli de la double cisaille 12 et 13 ( figure 1 ), ce qui permet d'obtenir la quantité maximale débitée en position d'étranglement.La quantité minimale débitée en position d'étranglement s'écoule, lorsque le plus grand diamètre de la butée 21 ovale se situe entre les plateaux 10 et ll de vanne. Toute position intermédiaire de réglage peut être prévue entre les deux positions extrêmes mentionnées. A la figure 2 qui montre le plateau 10 de vanne vu dans le sens de la flèche A inscrite à la figure 1, on peut voir la forme de la partie en prolongement 19 qui est fixée, dans le cas présent) de manière réglable sur le plateau 10 de vanne au moyen d'une plaque 23. Le cercle 12' en pointillé ne fait qu'indiquer le siège 15 de vanne. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Dans la position représentée à la figure 1, les plateaux 10 et 11 de vanne se trouvent dans une position décollée de leur siège respectif 15 et 16, soit dans une position intermédiaire. Dans la position de repos ( position de fermeture ) un ressort non représenté sur les dessins, refoule la tige 7 de vanne en direction du couvercle 5, tandis que la double cisaille 12 et 13 est déployée et presse ainsi les plateaux 10 et 11 de vanne contre leur siège respectif 15 et 16. Lorsqu'un système moteur, par exemple un moteur électrique qui n'est pas représenté sur le dessin, est mis en marche par un ordre de commande, la tige 2 de vanne se déplace vers l'extérieur, tandis que dans un premier temps la double cisaille 12 et 13, assistée dans son mouvement par le ressort 14, se replie, décolle ainsi les plateaux 10 et 11 de vanne de leur siège respectif 15 et 16 jusqu'à ce que ces plateaux viennent porter sur la butée 21.Ensuite, les plateaux 10 et Il de vanne suivront, eux aussi, le mouvement de la tige 7 de vanne, tandis qu a ce moment, les parties en prolongement 19 et 20 glisseront pour obturer le passage libre 4 en se chargeant d'étrangler le passage. Ce ne sera qu'au moment où les extrémités des parties en prolongement 19 et 20 commenceront à traverser le passage libre 4 que la quantité débitée augmentera de nouveau jusqu'à ce que le passage 4 soit complètement dégagé et libre. Sur un ordre de fermeture, ie processus se déroule dans l'ordre inverse jusqu' à ce que les plateaux 10 et 11 de vanne épousent de nouveau d'une manière étanche au fluide leur siège 15 et 16 correspondant Bien entendu, ce mouvenent de retour peut etre assuré par une marche en arrière du système moteur ; pourtant, il faudrait que le retour s'effectue très rapidement dans le cas où la vanne d'arrêt doit servir de vanne de sécurité devant des foyers chauffés au gaz, de sorte que, dans ces conditions, il faut donner la préférence au mode bien connu de désaccouplement et de rappel sous l'action d'un ressort de rappel. REVENDICATIONS 1. Vanne d'arrêt qui peut être amenée en position d'ouverture en surmontant une force de rappel au moyen d'un mécanisme d'entraînement travaillant avec de l'énergie d'appoint, tandis que les plateaux de vanne ajustés au siège de vanne qui leur correspond peuvent être décollés d'une manière limitée ou pressés deXou sur le siège de vanne correspondant par le système à genouillère qui les relie à la tige de vanne, vanne d'arrêt caractérisée par le fait que les plateaux.t10, 11) de vanne sont munis chacun, sur le côté opposé au sens du mouvement d'ouverture, d'une partie de prolongement(19, 20)obturant encore le passage (4) libre de la vanne au début du mouvement d'ouverture. 2. Vanne d'arrêt suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la longueur efficace de la partie en prolon gementt19, 20) des plateaux(10, 11) de vanne est réglable. 3. Vanne d'arrêt suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la butée (21) prévue pour limiter le décollement des plateaux (1Q, 11) de vanne peut etre réglée. 4. Vanne d'arrêt suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que la butée réglable (21) est un disque ovale monté d'une manière centrée et immobilisable sur la tige(7)de la vanne. 5. Vanne d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le système à genouil lèreç9 > se compose d'une double cisaille (12, 13). 6. Vanne d'arrêt suivant la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un ressort (14) est prévu qui agit sur le système à genouillère 9 dans le sens du décollement des plateaux t10, 11)de vanne de leur siège respectif(15,1. 7. Vanne d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1, 3, 4 et 5, caractérisée par le fait que les parties en prolongement(19, 20)possèdent également un joint(17, 18 > de vanne et qu'une butée Ç6) est prévue réglable dans le sens du mouvement de la vanne.