Brevet FR2283375A1 — publié le 19760326

La présente invention se rapporte à des vannes à tiroir permettant d'obtenir un vide extrêmement poussé. Les vannes à tiroir connues qui servent à obturer des canalisations de grand diamètre comportent généralement chacune un clapet qui vient s'appuyer de façon étanche sur un siège en fermant le passage à obturer. Le clapet muni d'un joint élastomère ou métallique est porté par un chariot mobile le long d'un rail suivant un mouvement de translation. L'application du clapet sur son siège s' effectue au moyen de vérins pneumatiques. Lors de l'ouverture de la vanne, le chariot est introduit dans une enceinte afin d'isoler le joint. 9n arrive ainsi à maintenir un vide de 10 à 16-6 Torr. L'invention a pour objet une vanne à tiroir permettant d'obtenir dans une enceinte un vide extrêmement poussé de l'ordre de 10'13 Torr comprenant - un corps de vanne monté sur l'ouverture de l'enceinte à obturer, - un clapet mobile en translation dans le corps de vanne et équipé d'un joint d'obturation coopérant avec un siège prévu au fond du corps de vanne, - des moyens d'assurer le déplacement et le guidage précis du clapet de façon que le joint et son siège puissent être placés rigoureusement en face l'un de l'autre, - un premier ensemble de pistons hydrauliques à soufflets permettant d'appliquer, de façon contrôlée, le joint sur son siège, - un second ensemble de pistons hydrauliques à soufflets qui agit en sens contraire du premier ensemble de pistons hydrauliques, pour assurer le décollement contrôlé du joint avant ltouverture. Suivant un mode de réalisation particulier de la vanne à tiroir, le joint qui est monté sur le clapet est en métal et, en particulier, en indium et il est circulaire. Le siège du joint est également en métal et il a une forme en dents de scie. Le déplacement du clapet est assuré par un piston à soufflets qui est lié au clapet par l'intermédiaire d'une bielle. Le guidage du clapet est assuré par des pions de guidage qui sont prévus sur les flancs du clapet et qui sont moiles na- cJn le long d'une rainure longitudinale et dtune rainure transversale tracée dans le corps de vanne. Le premier ensemble de pistons hydrauliques à soufflets est monté au sommet du corps de vanne juste en face b joint, et soncentriquement à ce dernier. Le second ensemble de pistons hydrauliques à soufflets est monté au fond du corps de vanne, concentriquement au joint et à l'extérieur d cercle délimité par ce joint. Grâce à cet agencement de la vanne à tiroir conforme à l?invention, on peut maintenir un vide de 1Q 3 Torr avec un masériel relativement peu coûteux et on évite l'arrachement du joint au moment de l'ouverture de la vanne en favorisant son décollement progressif. En outre, tous les organes de commande sont placés à l'extérieur de ltenceinte.où ou doit régner le vide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier de la vanne conforme à l'invention, donné en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 représente une vanne partiellement en coupe en position de fermeture. - La figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La vanne qui est montée sur une canalisation 1 de grand diamètre comporte un corps de vanne 2 dans lequel peut se déplacer en translation un clapet 3 entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Ce clapet 3 de forme rectangulaire est équipé d'un joint circulaire 4 en indium qui coopère avec un siège 5 en dents de scie prévu au fond du corps de vanne. On utilise un joint de préférence en indium, car ce métal a un faible degré d'usure et il assure l'étanchéité souhaitée à une pression de beaucoup inférieure à celle qui serait nécessitée par ltemploi d'autres métaux comme le cuivre, l'alminim ou Le déplacement du clapet 3 est assuré par un piston à soufflets 5 auquel il est rattaché par l'intermédiaire d'une bielle 7. Le clapet 3 comporte latéralement plusieurs pions de guidage 3 qui se déplacent dans deux rainures longitudinales 9 tracées dans le corps de vanne de chaque côté du clapet. Des rainures transversales 10 servent de guide aux pions de guidage lors de l'application du clapet sur le fond du corps de vanne, ou lors du mouvement inverse, c' est-à-dire lors de son décollement. Au sommet du corps de vanne 2, et concentriquement à l'ouverture à obturer, sont disposés plusieurs pistons à soufflets il munis d'une bride 12 que le piston applique contre le clapet pendant la fermeture de la vanne. D'autres pistons hydrauliques à soufflets 13, dont l'action est antagoniste de celle des pistons 11, sont montés dans le fond du corps de vanne, concentriquement au joint 4 et à l'extré- rieur du cercle délimité par ce joint. Le principe du fonctionnement de la vanne est le suivant: pour effectuer la fermeture de la vanne, on commande le piston à soufflets 6 de façon à produire son déplacement vers la droite de la figure 1, jusqu'à ce que les pions de guidage 8 arrivent en face des rainures 10. Le clapet 3 descend alors sous l'effet de son poids, et le joint 4 vient toucher son siège 5. Les pistons à soufflets sont alors actionnés de façon à appliquer le clapet vers le fond du corps de vanne. il s'ensuit qu'un contact a lieu entre le joint 4 en indium et les dents du siège 5. La valeur de la pression à exercer sur les pistons 11 est calculée de façon à assurer une pénétration entre le joint et son siège qui soit suffisante pour obtenir un vide de l'ordre de 10 13 Torr. Pour effectuer l'ouverture de la vanne, on commande le recul des pistons Il et on actionne progressivement les pistons 13, on provoque ainsi le décollement du joint par rapport à son siège et on conduit le clapet à une hauteur telle que les pions de guidage se trouvent à nouveau en face des rainures transversales 10. Il suffit alors d'actionner le piston 6 vers la gauche de la figure 1 pour produire l'effacement désiré du clapet. REVENDICATIONS I vanne à tiroir permettant d'obtenir canes une enceinte un vide extrëmement poussé de l'ordre de 10-13 Torr comprenant - un corps de vanne monté sur l'ouverture de enceinte à obturer, - un clapet mobile en translation dans-le corps de vanne et équipé d'un joint d'obturation coopérant avec un siège prévu au fond du corps de vanne, - des moyens d'assurer le déplacement et- le guidage précis du clapet de façon que le joint et son siège puissent etre placés rigoureusement en face I'n de l'autre, - un premier ensemble de pistons hydrauliques à soufflets permettant d'applicber, de façon contrôlée, le joint sur son siège, - un second ensemble de pistons hydrauliques à soufflets qui agit en sens contrainre du premier ensemble de pistons hydrauli- ques, pour assurer le décollement contrôlé dujoint avant 1 O:J verture. 2. Vanne à tiroir selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le joint monté sur le clapet est en métal et, en particulier, en indium et il est circulaire. 3. Vanne à tiroir selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le siège de joint est en métal et il a une forme en dents de scie. 4. Vanne à tiroir selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déplacement du clapet est assuré par un piston à soufflet qui est lié au clapet par l'intermédiaire d'une bielle. 5. Vanne à tiroir selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guidage du clapet est assuré par des pions de guidage qui sont prévus sur les flancs du clapet, et qui sont mobiles chacun le long d'une rainure longitudinale et d'une rainure transversale, tracées dans le corps de vanne. 6. Vanne à tiroir selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier ensemble de pistons hydrauliques à soufflets est monté au sommet du corps de vanne, juste en face du joint et concentriquement à ce dernier. 7. Vanne à tiroir selon le revendication 1 , caractérisée en ce que le second ensemble de pistons hydrauliques à soufflets est monté au fond du corps de vanne, concentriquement au joint et à l'extérieur du cercle délimité par le joint.