Brevet FR2238878A1 — publié le 19750221

D'invention se rapporte à un appareil, tel qu'un robinet ou une vanne, dont le papillon d'obturation est muni, sur sa périphérie, dtun joint d'étanchétté. Sont connus de tels a areiSsMservant à interrompre ou à rétablir ou à régler la circulation d'un fluide dans une canalisation à l'ai- de d'un obturateur, dit papillon, commandé de 1 t extérieur. Dans ces appareils connus 1 t obturateur est constitué par une plaque logée dans la canalisation, qui est cylindrique, et se déplaçant par rotation autour d'un axe radial par rapport à la canalisation. Pour les utilisations ordinaires l'obturateur vient directement au contact de la paroi interne de la canalisation. aet obturateur est alors généralement de forme elliptique et a son axe de rotation confondu avec le petit axe de ltellipee ce qui permet, en position fermée, d'appliquer avec une pression plus ou moins forte les bords de ltobturateur contre la paroi interne de la canalisation pour obtenir une étanchéité relative. Dans les applications nécessitant une bonne étanchéité ces appareils portent sur le pourtour de leur obturateur un joint qui, en position fermée, vient s'appliquer contre la paroi interne de la canalisation. Ouest afin d'éviter une forme complexe ou une discontinuité de ce joint aux points de rencontre avec les tourillons matérialisant l'axe de rotation, sans pour autant gêner la rotation du papillon dans la canalisation cylindrique que, dans les réalisations connues, le papillon est, par rapport à son sb de rotation, légèrement orienté par inclinaison autour de son axe de symétrie, perpendiculaire au dit axe de rotation, de manière à ce que les tourillons soient associés au papillon en dehors du plan du joint. Dans la section radiale passant par le centre du plan du joint l'ouverture de l'appareil est fortement réduite du fait qutà ltépai- seur du papillon est ajoutée celle des tourillons et de leurs moyens d'association au papillon. De plus, l'inclinaison de obturateur par rapport à ce plan ra- dial, présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, le plan de j oint prend obligatoirement une forme elliptique malgré l'usinage cylindrique de la plaque et de sa gorge destinée à loger le joint d'étanchélté qui de ce fait travaille de manière inégale sur sa périphérie. Par ailleurs, lrétanchéité est moins bonne que si ltobturateur était perpendiculaire au passage à la manière d'un piston; en efiet, du côté ou le papillon forme avec la génératrice de la canalisation un angle aigu, la pression du fluide tend à décoller le joint de cette génératrice et donc à créer une fuite. enfin, le joint travaille dans de mauvaises conditions aux bords du papillon situés près des tourillons, ces bords devant entre suffisamment éloignés de la paroi interne de la canalisation pour permettre leur rotation sans heurter cette paroi dès qutils s'écartent du noint haut qui est situé sur la génératrice passant par l'axe du tourillon; le joint est donc fortement comprimé lors de l'ouverture et par contre détendu lors de la fermeture, ce qui est très désa vantageux pour l'étanchélté. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un appareil, tel qu un robinet ou une vanne, dont le paillon d'obturation est muni sur sa périphérie d'un joint d'étanchéité, et dont ce papillon est de forme circulaire sans pour autant qu'il y ait de discontinuité du joint ou de gêne dans la rotation ou d'augmentation de la partie saillante de ce joint. A cet effet l invention a pour objet un appareil tel que précisé plus haut caractérisé en ce que les moyens deSzidage en rotation des tourillons, moyens portés par la canalisation, sont disposés sur un même axe qui est incliné par rapport à une direction radiale d'un angle tel quten position fermée le plan du joint du papillon est situé dans un plan radial à la canalisation. L invention sera bien comprise à l'aide de la description ciaprès faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente - fig. 1 : l'appareil vu en coupe axiale, le papillon étant en position fermée, - fig. 2 : l'appareil vu en coupe axiale, le papillon étant en position ouverte, - fig. 3 : une vue en bout de l'appareil, selon la fleche III de la fig. 2. Cet appareil comprend une canalisation cylindrique 1 dans laquelle est logé un papillon formé par un disque 2 de section circulaire, présentant sur sa périphérie une gorge 9 logeant un joint torique 4 en matière plastique. Lors de la fermeture le disque est perpendiculaire à l'axe 5 du passage. Os disque porte deux bossages 6, 7 situés en des positions dianétralement opposées, l'un (6) sur une face 8 du disque et l'au- tre (7) sur la face 9 opposée. Dans chacun de ces bossages 6 et 7, et sur un même axe 10 (passant par le centre Il du joint torique 4, de la gorge 3 et du disque 2), est exécuté un alésage 12 ou 13 recevant les tourillons 14 et 15 matérialisant l'axe 10 de rotation du disque 2. Oes tourillons 14 et 15 sont eux mêmes positionnés par rapport à la canalisation 1 par logement dans des alésages 16, 17 de bossages 1d, 19 solidaires de cette canalisation 1. D'un côté de la canalisation, le tourillon 15 est formé par le téton extrme d'une vis 20 coopérant avec le taraudage 21 exécuté à l'entrée de l'alésage 17 du bossage. Pour assurer l'étanchéIté, la vis 20 présente une collerette 22 appliquant un joint 23 contre la face décolletée du bossage 19. le desserrage de la vis 20 dégage le tourillon 15 de son logement 15 et permet le démontage de ce caté du papillon. Du côté opposé de la canalisation 1, le tourillon 14 est canstitué par le tourillon extrême d'une tige de commande 24 associée à une clé 25. Le tourillon 14 est traversé radialement par une goupille 26 dont les extrémités s t engagent dans une saignée 27 exécutée au travers de l'alésage 12 du bossage 6 du papillon 2 de manière à ce que la rotation de la clé 25 provoque celle de ce papillon 2. Afin que l'inclinaison de l'axe 10 ne gtne pas la rotation du papillon, le pourtour du disque 2 et les faces estrtmes de ses bossages 6, 7 sont usinés pour réaliser une portion de sphère car on sait qu'une sphère logée à l'intérieur d'un tube dans lequel elle s 'inscrit peut tourner autour d'un axe quelconque passant par son centre. Du fait de l'inclinaison de l'ase permettant de situer le disque dans un plan radial en position fermée, les bords de ce disque 2 peuvent se présenter à une très faible distance de la paroi interne ce qui améliore fortement la tenue du joint torique 4 et donc ltétan, c'1fté. C'est là un avantage important de cet appareil par rapport aux vannes connues dans lesquelles les bords du disque situés près des tourillons devaient être suffisamment éloignés de la paroi pour permettre leur rotation sans heurter cette paroi dès qu'ils s 'écar- tent du point haut qui est situé sur la génératrice sassant par l'axe du tourillon. Le bossage 18~recevant la tige 2 présente, en plus de l'alèsage 16 pour le tourillon 14, un second alésage 28 guidant l'extrémité de la tige de commande 24, puis un troisième alésage 29 dont l'entrée est taraudée (30). La tige 24 vient en butée au fond du deuxième alésage après interposition d'un joint 31. Pour garantir une bonne étanchéité malgré la rotation de la tige de corzmande 24, contre le fond du troisième alésage 29 est logé un joint compressible 32 coopérant avec un presse-étoupe 33 guidé sur la tige 24 et se vissant dans le taraudage 30. La partie externe du presse-étoupe 33 peut également porter une bague de guidage 34 tenue par un circlips 35 entre la tige 24 et e presse-étoupe 33. Pour le démontage du papillon, en plus du retrait du tourillon 15 comme décrit plus haut, on dévisse le presse-étoupe 33 et on dégage le tourillon 14 de son logement. Pour permettre un retrait complet de ce tourillon 14, la face interne du bossage 18, solidaire de la canalisation, peut présenter une gorge 36 ou un lamage logeant la goupille 26 (fig. 1). Il est avantageux de laisser un léger jeu entre les faces internes des bossages 18, 19 de la canalisation et les faces extrêmes des bossages b, 7, du papillon afin que celui-ci se centre de luimême. Placé perpendiculairement à l'axe de la canalisation, lors de la fermeture, le disque est dans les meilleures conditions de résistance à la pression sans fatigue du joint. De plus, l'usinage de ce disque de section circulaire est très simplifié. L'inclinaison de l'axe, et dont des bossages du papillon logeant les tourillons, a aussi l'avantage d'une moins grande diminution de l'ouverture, les deux bossages ne se trouvant plus dans la meme section radiale du passage. Les faces 37, 38 de la canalisation 1 peuvent évidemment soit être soudées aux conduites de fluide à controler, soit porter des brides de fixation à ces conduites. REVENDICATIONS I - Appareil, tel que vanne et robinet, comprenant un papillon d'obturation muni sur sa périphérie d'un joint continu d'étanchéSté pour s'appliquer sur la paroi interne d'une canalisation cylindrique, ce papillon, constitué par une plaque, étant associé à deux tourillons situés tous deux sur un même axe passant par le centre du plan du joint mais incliné par rapport à ce plan de manière à ce que les tourillons soient placés en dehors du passage du joint, chacun sur une face ditérente de ce disque, la canalisation portant des moyens de guidage de ces tourillons dont l'un est associé à un organe de commande de la rotation de la plaque cet appareil étant c a r a c t é r i s é en ce que les moyens de guidage en rotation des tourillons, moyens portés par la canalisation, sont disposés sur un mee axe qui est incline par rapport à une direction radiale a la canalisation d'un angle tel qu'en position fermée le plan du joint du papillon est situé dans un plan radial à la canalisation: II - appareil selon la revendication I caractérisé en ce qu'en dehors de la zone du joint la périphérie du papillon est usinée pour présenter la forme d'une portion de sphère ayant son centre confondu avec celui du plan du joint.