Brevet FR2262760A1 — publié le 19750926

La présente invention est relative aux vannes à papillon et se rapporte plus particulièrement à de telles vannes dont le papillon ne comporte aucune discontinuité à sa périphérie, l'axe de rotation du papillon se trouvant à proximité de la surface de contact du papillon avec le corps de vanne et étant, par con séquent, décalé par rapport à cette surface. On connaît des vannes à papillon qui comportent, dans la zone de contact de celui-ci, à l'intérieur du corps de vanne, une virole en métal inoxydable emmanchée dans ledit corps. Lors de la fermeture de la vanne, l'étanchéité est réalisée entre cette virole et le pourtour du papillon. La virole utilisée est en fait, constituée de deux éléments annulaires coaxiaux de même longueur et dont les bords supérieurs et inférieurs sont soudés entre eux de façon à créer entre ces deux éléments un espace réduit parfaitement étanche, dans lequel on peut introduire un fluide sous pression destiné à bomber I'élément intérieur et à l'appuyer fortement sur le pourtour du papillon de façon à réaliser l'etan- chéité à la fermeture. Pour qu'une vanne à papillon à axe de rotation déporté fonctionne dans de bonnes conditions, il est nécessaire que la distance séparant la zone de contact périphérique du papillon du bord de l'axe de rotation de celui-ci soit aussi faible que possible. Or, dans une vanne à papillon équipée d'une virole double telle que décrite ci-dessus, la zone de bombement maximal de l'élément intérieur se trouve à mi-distance entre les bords de celui-ci, de sorte que, comme il n'est pas possible de percer la virole double pour laisser passer-l'axe de rotation du papillon de façon à utiliser le bombement maximal de cette virole, il est nécessaire de prévoir l'axe du papillon fortement déporté par rapport à sa zone de contact avec le corps de vanne. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant une vanne à papillon, à virole double intercalée entre le bord de contact du papillon et le corps de vanne et dont l'axe de rotation du papillon soit situé le plus près possible de la zone de contact du papillon avec l'élément intérieur de la virole. Elle a donc pour objet une vanne à papillon comportant un corps de vanne pourvu d'un passage dans lequel est monté à rotation, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du passage dudit corps; un papillon dont la surface périphérique coopère,en vue d'assurer l'étanchéité de la fermeture de la vanne, avec une virole double montée dans ledit corps et formée de deux éléments annulaires coaxiaux délimitant entre eux une chambre étanche des tinée à être alimentée en fluide sous pression pour provoquer le bombement de l'élément annulaire intérieur de la virole et son application contre la periphérie du papillon, caractérisée en ce que les éléments annulaires extérieur et intérieur de la virole présentent, en regard de la position de fermeture du papillon , des portions amincies décalant la zone de bombement maximal de la virole vers l'axe de rotation du papillon. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel la Fig. 1 est une vue en coupe d'une vanne à papillon suivant l'invention ; et la Fig. 2 est une vue, en coupe partielle, à plus grande échelle, de la vanne représentée à la Fig. 1, montrant l'obtention de l'étanchéité lors de la fermeture de la vanne. La vanne représentée à la Fig. 1 comporte un corps 1 présentant un passage cylindrique 2 dans lequel est monté à rotation, autour d'un axe 3 perpendiculaire à l'axe du passage 2, un papillon 4 présentant une surface périphérique 5 continue, de forme tronconique. Pour assurer l'étanchéité à la fermeture de la vanne, le papillon coopère avec une virole 6 formée de deux éléments annulaires 7,8, montée dans le corps de vanne 1. La virole 6 est emmanchée à force par sa partie supérieure dans un alésage ménagé dans le corps de vanne 2. Les deux éléments annulaires 7 et 8 de la virole 6 sont réunis par leurs bords au-moyen de soudures 9 et 10 et définissent entre eux un espace annulaire étanche li destiné à être alimenté en fluide sous pression par un orifice latéral 12 ménagé dans l'élément annulaire extérieur 7 et dans lequel est engagée l'extrémité d'une tubulure d'alimentation en fluide 13 qui traverse la paroi du corps de vanne 1. L'élément annulaire extérieur 7 de la virole 6 présente une portion inférieure 14 amincie, disposée en regard d'une gorge annulaire 15 creusée dans le corps de vanne 1. De même, l'élément annulaire intérieur 8 de la virole présente une portion inférieure amincie 16, venue de matière, de forme tronconique. Alors que la partie supérieure de la virole 6 est emmanchée à force dans le corps de vanne 1, sa partie inférieure qui se trouve devant la gorge annulaire 15 est libre de se déformer sous l'effet. de la pression du fluide admis dans la chambre 11. En outre, du fait de-l'amincissement des parois dans les parties inférieures des éléments annulaires 7 et 8, la zone dans laquelle la virole peut subir les déformations les plus impor- tantes se trouve à la partie inférieure de cette virole. Ainsi qu'on peut le constater en référence à la Fig. 2, I 'étanchéité de la vanne en position de fermeture du papillon est obtenue lors de l'admission du fluide sous pression dans la chambre 11. Cette pression de fluide provoque le bombement de l'élément annulaireintérieur-8 vers la surface de contact 5 du papillon, l'élément extérieur 7 pouvant se bomber du fait de la présence de la gorge annulaire 15. Le bombement de ces deux éléments j représenté enttrait mixte à la Fig. 2, est plus accentué dans leurs parties amincies 14 et 16, ce qui permet au bord inférieur 10 de la virole de se déplacer légèrement vers le haut, augmentant encore la liberté de l'ertrEmite 16 de la virole intérieure 8 de se bomber au maximum dans la zone de contact avec la surface 5 du papillon. Le bombement ainsi obtenu est suffisant pour réaliser une bonne étanchéité de la fermeture de la vanne et également pour permettre de prévoir un léger jeu entre la périphérie du papillon et la virole lorsque la pression de fluide est supprimée à l'intérieur de la virole, ce qui facilite l'ouverture ou la fermeture de la vanne. Gracie à l'agencement suivant l'invention, la zone de bombe iflent de la virole double étant décalée vers le bas, il est possible de prévoir un papillon dont l'axe de rotation est très proche de la zone de contact du papillon avec le corps de vanne, de sorte que le fonctionnement de la vanne s'en trouve considérablement amélioré, E'TNDICATICNS 1. anne à papillon comportant un corps de vanne pourvu d'un passage dans lequel est mont à rotation,autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du passage dudit corps, un papillon dont la surface périphérique coopère, en vue d'assurer l'étanchéité de la fermeture de la vanne, avec une virole double montée dans ledit corps et formée de deux éléments annulaires coaxiaux délimitant entre eux une chambre tanche destinée à être alimentee en fluide sous pression pour provoquer le bombement de l'élément annulaire intérieur de la virole et son application contre la périphérie du papillon, caractérisée en ce que les éléments annulaires extérieur et intérieur (7 et 8w de la virole (6) présentent, en regard de la position de fermeture du papillon (4) , des portions amincies (14,16) décalant la zone de bombement maximal de la virole vers l'axe de rotation (3) du papillon. 2. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) de la vanne présente une gorge annulaire intérieure (15) ménagée en regard de la portion amincie (14) de l'é- lément annulaire extérieur (7) de la virole double (6), et des tinée à favoriser le bombement de ladite portion amincie (14) vers l'extérieur. 3. Vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la portion amincie (16) de l'élément annulaire intérieur (8) de la virole (6) présente une forme tronconique adaptée à la forme de la surface de contact (5) du papillon (4) avec ladite virole. 4. Vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite virole (6) est emmanchez à force par sa partie supérieure dans un alésage prévu dans le passage (2) de la vanne, l'élément annulaire extérieur (7) de la virole (6) étant pourvu d'un orifice latéral (12Y dans lequel pénètre une tubulure (-13) d'admission du fluide sous pression dans la chambre étanche (11), ladite tubulure traversant ie corps de la vanne.