Brevet FR2259299A1 — publié le 19750822

La présente invention concerne une vanne papillon, du type comprenant un papillon monobloc en forme de disque incliné à périphérie sphérique, mobile autour d'un axe à l'intérieur d'un corps de vanne et qui vient stappliquer par rotation en position de fermeture par son contour contre un joint spécial inséré dans la paroi interne du corps de vanne. Dans les vannes connues de ce type, le papillon à périphérie sphérique s'applique en position fermée à intérieur d'un logement sphérique & cylindrique réalisé dans l'axe du corps de vanne. - La présente invention a principalement pour but de perfectionner une telle vanne, en augmentant son étanchéité, en facilitant sa fabrication, en diminuant au maximum son encnmbrement et par la même son prix. Pour ce faire, elle a pour objet une vanne du, type susmentionné qui se caractérise en Qe que la portée sphérique et continue du papillon, inclinée par rapport à son axe de commande, vient s'appliquer par rotation en position fermée sur un joint spécial en élastomère ou autre matiére placé dans une gorge réalisée à 1'in- térieure de alésage cylindrique du corps dont l'axe est perpen -diculaire à la face inclinée du papillon et passe par le centre de la sphére formant sa périphérie.Pour éviter que la face apparente des deux brides ait une forme trop élliptique et pour obtenir un raccordement correcte avec la conduite du fluide; la longueur de l'alésage cylindrique, calculée pour permettre la mise -en place du papillon, a pour milieu le centre 0, elle est prolongée de part et d'autre par un alésage conique ayant même axe que le cylindre mais dont il ne subsistera que des onglets situés en opposition de chaque coté de la vanne. Pour assurer une bonne étanchéité le logement du joint est réali sé par une gorge de largeur convenable dont le fond est demi circulaire. Le joint est en deux parties; la premiére se place en fond de gorge c'est un anneau en forme de tore ( genre joint torique) en élastomère souple par exemple néopréne ou perbunan; la seconde partie est une couronne de section rectangulaire possédant -sur son diamètre extérieur une gorge peu profonde de section circulaire de meme rayon que celui dm ltanneau torique afin q'iiv prenne place à cet endroit, pour former un ensemble cohérant. cette seconde partie est réalisée en élastomère plus dur, par exemple en P.1.F.E ou autre matériaux de ce genre. De cette façon lrensemble posséde une souplesse plus grande que si le joint était monobloc et réalisé avec l'élastomère le plus dur, la coopération avec la portée du papillon est améliorée, les contraintes mieux réparties et absorbées. Pour la réalisation dtune telle vanne, on choisira les matériaux les mieux adaptés au fluide canalisé. Une forme d'éxécution de l'invention est décrite ci aprés à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une vanne conforme à l'invention. La figure 2 est une demi vue en élévation de face ( position ouverte ) La figure 3 est une vue à grande échelle du joint dans sa gorge La vanne présentée sur les figures 1,2,3 comprend tout d' abord un corps monobloc 1 de forme cylindrique comportant deux loger bossages diamétralement opposés permettant deAn arbre de commande, à chaque extrémité une bride pour le raccordement à la canalisa tiçn désirée. A l'intérieur du corps de vanne 1 est disposé un papillon monobloc -2, percé pour recevoir un arbre de commande 7 .Ge papillon est formé d'un disque 3 incliné suivant l'angleo ,sa périphérie sphé rique 4 a pour centre le point O, intersection de l'axe de l'arbre avec l'axe de l'alésage cylindrique du corps incliné suivant l'angle P .-De part et d-'autre de ce disque et en opposition, deux bossages 15 et 16 avec un léger retrait 18, permettent le logement de l'arbre 7 et du joint 6.Cet arbre traverse diamétra lement en son milieu et parallélement à ses faces le corps 1, à la partie inférieure son extrémité est logé dans un trou borgne muni d'une bague 8, la partie supérieure débouche, elle est épau - lée au niveau du bossage du papillon, elle traverse la bague 17 emmanchée dur dans le bossage du corps, puis les garnitures 9 et la bague 10 du presse étoupe à ce niveau une collerette reçoit à sa partie supérieure un chemin de billes 12 maintenu en place par une bride 13 elle même maintenu sur le corps par deux goujons 19 En appui sur- la bride 13 des rondelles souples 11 exercent une pression sur la bague 10 du presse étoupe.L'extrémité libre de l'arbre 7 est constitué par un carré sur lequel est fixé un levier de commande. tne goupille conique 14 sollidarise marbre 7 avec le papillon 2 La goupille 14 reçoit deux sollisitations; d'une part elle travaille au cisaillement du fait du couple appliqué sur le papillon pour sa fermeture, d'autre part elle reçoit une poussée du papillon dirigée suivant l'axe de l'arbre de commande, cet éffort est la résultante de la poussée du fluide sur la face inclinée du papillon, elle- est absorbée par la bride 13 et la butte à billes 12 Le joint spécial d'étancheite, composé de deux parties, se place dans la gorge 5. Cette gorge circulaire,de largeur convenable et de section rectangulaire avec fond en demi cercle1 est située à mi longueur de l'alésage cylindrique incliné (angLe 13 ) du corps En fond de gorge se loge l'anneau torique 22 (genre joint torique) il épouse parfaitement la section en demi cercle du fond de gorge ses dimensions sont calculées pour cette éxigeance. La seconde partie du joint se présente sous la forme d'une couronne de section rectangulaire, sa largeur lui permet de s'introduire dans la gorge , son diamètre extérieur comporte en son milieu une gorge peu profonde de même rayon que celui du tore et dont le diamétre intérieur est légèrement plus grand que celui de l'anneau torique 22, afin que ce dernier en prenant sa place dans cette gorge subisse une légère tension tout en ménageant un faible espace 21 au niveau du diamétre extérieur de l'anneau non entamé par la gorge Cet espace permet une légère déformation de l'anneau torique 22 provoquée par la poussée de la couronne 20 lorsque le siége du papillon prend sa place en position fermée. REVENDICATIONS 1. Vanne à papillon, du type comprenant un papillon monoblocs avec un siége en forme de disque à périphérie sphérique incliné et mobile autour d'un axe à l'intérieur d'un corps de vanne étroit et qui vient s'appliquer par rotation en position de fermeture -par sa périphérie contre la paroi interne d'un joint spécial logé dans une gorge circulaire à l'intérieur de l'alésage cylindrique du corps, caractérisée en ce que l'axe de cet alésage passe au centre de la périphérie sphérique du papillon et quril est perpendiculaire à la face inclinée du disque en position fermée. -2.-Vanne à papillon selon revendication 1 caractérisée en ce que la longueur de l'alésage inclinée du corps calculée pour permettre le passage du papillon est prolongée de part et d'autre par un alésage conique dont les sommets opposés passent par l'axe du cy lindre mais du fait de l'inclinaison il ne subsistera que des onglets situés en opposition débouchant au niveau des deux faces de raccordement de la vanne permettant ainsi de corriger partiel lement le-urs sections élliptiques. 3.- Vanne à papillon selon revendication 1 caractérisée en ce que le joint d'étanchéité est en deux parties; la premiére, un anneau -en forme de tore( genre joint torique ) se place en fond de la gorge, de section appropriée, située à l'intérieur du corps; elle est réalisée en élastomère plus souple que la seconde partie qui se présente sous la forme d'une couronne de section rectangulaire dont le diamétre extérieur comporte en son milieu une gorge peu profonde de même rayon que celui du tore et dont le diamétre intérieur est légèrement plus grand que celui de 1'anneau torique afin que ce dernier en prenant place dans cette gorge subisse une légère tension tout en ménageant un faible espace au niveau du-diamétre extérieur de l'anneau. Cet espace permet une légère -déformation de vanneau torique provoquée par la poussée de la couronne lorsque le siége du papillon prend sa place en position fermée.