Brevet FR2297369A1 — publié le 19760806

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux vannes à deux opercules à libre dilatation utilisées généralement dans des circuits de circulation de fluides sous pres sion. De telles vannes comportent deux opercules généralement circulaires placés côte à côte dans le corps de cette vanne et perpendiculairement au passage de celui-ci en vue d'obturer ou de libérer ledit passage. Lors de ltouverture de la vanne au moins l'un des opercules, ctest-à-dire celui qui est soumis à la pression, est pla- qué contre son siège pendant toute la course d'ouverture. Ce frottement important entrasse une usure non négligeable de ltensemble si bien que ltétanchéité de la vanne devient vite précaire. Les perfectionnements qui font ltobjet de la présente invention visent à remédier à cet inconvénient et à permettre la réalisation d'une vanne à deux opercules à libre dilatation dans la quelle, au cours de ltouverture, ltopercule sous pression ne soit pas en appui contre son siège. Suivant l'invention, on associe aux deux opercules des moyens de les rapprocher l'un de l'autre au début de l'ouverture de la vanne à l'encontre de moyens de rappel qui, à la position fermée des opercules, les appliquent contre leurs sièges. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques quelle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une vue générale en coupe d'une vanne comportant application des perfectionnements suivant l'invention. Fig. 2 en est une vue de détail à plus grande échelle. Fig. 3 est une vue éclatée partielle en perspective montrant l1agencement'de la partie supérieure des opercules. Fig. 4 montre à plus petite échelle le mode de réalisation du bas de la tige de manoeuvre des opercules. Fig. 5 et 6 illustrent très schématiquement le fonctionnement de la vanne suivant l'invention. La vanne représentée en fig. 1 comprend essentiellement un corps 1 réalisé sous la forme de deux tubes horizontaux la, lb situés de manière non jointive dans le prolongement l'un de l'autre, et qui sont soudés dans une colonne verticale lc prévue tubulaire. La colonne lc est fermée vers le bas par un fond id et vers le haut par tine tette 2 amovible. Les extrémités internes en vis-à-vis de chaque tube la, lb, peuvent entre obturées respectivement par un opercule 3, 4 relié comme on le décrira mieux plus loin à une tige de manoeuvre 5. Cette dernière coopère avec un écrou 6 entraSné en rotation au moyen d'un ensemble de commande 7 si bien qu'elle se déplace axialement à l'intérieur de la colonne verticale lc. La partie inférieure de la tige 5 comprend une plaque 8 qui est pourvue d'encoches extrêmes 8a, 8b coopérant respectivement avec des guides verticaux 10, 11 fixés dans le haut de la partie intérieure de la colonne verticale lc au moyen de supports 12.La plaque 8 est solidaire de pions verticaux 13, 14 orientés vers le bas et qui pénètrent dans une encoche 15, 16 pratiquée dans la partie supérieure des opercules 3, 4 de manière à déterminer l'orientation angulaire de ceux-ci. Chaque opercule est établi sous la forme d'un disque plat muni d'un bossage central 3a, 4a tourné vers l'intérieur et qui est entouré par un manchon annulaire 17. Chaque bossage 3a, 4a comporte un lamage 3b, 4b, déterminant un logement à intérieur duquel est disposé un ressort de compression 18 qui applique la face extérieure 3c, 4c, de chaque opercule contre lfextrémité de chaque tube la, lb pourvue d'un siège 19, 20. On notera que chacune des faces 3c, 4c précitées comporte un revêtement 21, 22 réalisé en un alliage de rechargement dur tel qu'une stellite. L'opercule 3 présente un certain nombre d'ouvertures 3d faisant communiquer le tube la avec lsintérieur de la colonne lc. La partie inférieure externe de chaque tube la, lb est pourvue dtune butée 23, 24 contre laquelle chaque opercule repose à sa position fermée. Comme montré en fig. 3, la partie supérieure de chaque opercule 3, 4 est pourvue d'une rainure 25, 26 orientée perpendiculairement à la direction générale des encoches 15, 16 et dans lesquelles vient se placer l'aile horizontale 27a, 28a, d'une barrette en équerre 27, 28 fixée à chaque opercule au moyen de vis, non représentées, qui traversent des perforations 27b, 28b desdites barrettes pour coopérer avec des trous taraudés 3e, 4e pratiqués dans le fond de chaque rainure 25, 26. La face de chaque aile verticale des barrettes 27, 28 est prévue oblique et elle est revetue d'une couche de matière résistant au frottement telle que la stellite. On notera que la partie inférieure de chaque opercule est agencée de la même manière que la partie supérieure (fig. 2), sauf que les encoches 15, 16 n'existent pas, les ailes verticales des barrettes supérieures 27, 28 étant orientées dans le même sens que celles des barrettes inférieures 27', 28'. En dessous de la plaque 8, la tige de manoeuvre 5 est solidaire d'un collier 29 (fig. 4) qui comporte un embout 30 orienté dans le prolongement de cette tige et situé de manière diamétralement opposée Si celle-ci. La partie inférieure de la tige 5 et celle correspondante de l'embout 30 portent-chacune une mâchoire 31, 31' présentant la forme générale d'un U dont la paroi interne des ailes est oblique, l'inclinaison de chaque paroi étant la meme que celle des -faces externes des ailes verticales des barrettes 27, 28, 27', 28'. Les parois internes précitées de chaque mâchoire sont également revêtues de stellite. Le'fonctionnement découle des explications qui précèdent : Lorsque la tige de manoeuvre 5 se trouve à sa position la plus basse, et qui est schématisée en fig. 5, les parois obliques internes des ailes des mâchoires 31, 31' sont dégagées des faces correspondantes des barrettes si bien que le ressort 18 applique chaque opercule contre le siège 19, 20 du tube correspondant la, lb de la vanne. Si le tube amont la est relié à une canalisation contenant un fluide sous pression, celui-ci traverse les ouvertures 3d de l'opercule amont 3 et il vient remplir la colonne lc de la vanne. Comme la tête 2 est montée de manière étanche-sur le dessus de cette colonne et qulen outre la tige de manoeuvre 5 traverse également de manière étanche cette tette 2, aucune fuite ne peut se produire.La pression régnant dans la colonne lc s 1applique contre la face interne de l'opercule 4 pour plaquer son revêtement 22 de stellite ou analogue contre le siège 20 du tube lb. La vanne se trouve donc fermée si bien -que le fluide sous pression ne peut pas passer du tube la à celui lb. Si Si l'on désire au contraire que le fluide stécoule dans une canalisation branlée sur le tube lb, on commande la translation vers l haut de la tige de manoeuvre 5. Ce déplacement amène les mâchoires 31, 31' en contact avec les barrettes 27-28, 27'-28' puis petit -a petit, les deux opercules se rapprochent l'un de l'autre à l'encontre de la réaction du ressort 18 sous l'action des parois obliques des- mâchoires contre les faces à même inclinaison des ailes des barrettes jusqu'à ce que les faces extérieures des bossages 3a, 4a soient en appui.- Les opercules se décolLent de leurs sièges si bien que la vanne s'ouvre mais sous un débit très faible . La pression étant équilibrée en amont et en aval des opercules 3, 4, leur déplacement vers le haut s'effectue sans difficulté jusqutà effacement \complet (fig. 6 > . La fermeture de la vanne s'effectue de manière inverse : les deux opercules étant rapprochés l'un de l'autre, ils viennent se placer entre les sièges 19,20 de manière à diminuer considérablement le débit d'écoulement du fluide. On notera qu ils se trouvent alors en appui contre les butées 23, 24 de sorte que la tige de manoeuvre 5 continue seule son déplacement vers le bas. Les mâchoires libèrent progressivement les barrettes si bien que sous ltaction du ressort 18, les opercules s'éloignent l'un de l'autre pour venir s'appliquer contre leurs sièges en fin de la course de descente de la tige de manoeuvre 5. On a prévu d'associer au fond Id du corps de la vanne un taquet 32 (fig. 1 et 2) contre lequel l'extrémité inférieure de l'embout 30 viendrait prendre appui pour limiter sa course de descente en cas de fausse manoeuvre. I1 doit d'ailleurs entre entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Vanne à deux opercules à libre dilatation 7 caractérisée en ce qutelle comprend d'une part des moyens de rapprocher lesdits opercules l'un de l'autre au début de l'ouverture de la vanne, et d'autre part des moyens de rappel desdits opercules vers la position dans laquelle ils se trouvent chacun en appui contre leur siège, ces moyens agissant à la fin de la course de fermeture de la vanne considérée. 2. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les opercules comportent, en outre, des moyens de guidage transver sal l'un par rapport à l'autre. 3. Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque opercule est pourvu de deux barrettes disposées de manière diamétralement opposée et qui comportent chacune une face oblique propre à coopérer avec la paroi inclinée correspondante d'une m choi- re solidaire de la tige de manoeuvre de la vanne dont le déplacement sleffectue de manière axiale. 4. Vanne suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les faces et les parois en contact des quatre barrettes et des deux mâchoires sont revêtues d'une matière très dure, inoxydable, parfaitement usinée et rodée et résistant aux frottements. 5. Vanne suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les deux m choires sont fixées à un collier solidaire de la partie in férieure de la tige de manoeuvre de la vanne. 6. Vanne suivant l'une quelconque Zes revendications précédentes caractérisée en ce que la tige de manoeuvre comporte des pions coopérant avec les opercules en vue de déterminer leur orientation angulaire. 7. Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de guidage des deux opercules l'un par rapport à l'autre sont réalisés sous la forme de deux bossages prévus respectivement sur chacune des faces en vis-à-vis des opercules et qui sont entourés par un manchon dans lequel ils peuvent coulisser axialement, ledit manchon étant disposé à l'intérieur du collier associé à la tige de manoeuvre. 8. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de rappel des opercules sont réalisés sous la forme d'un ressort de compression disposé entre eux. 9. Vanne suivant ltune quelconque des revendications précéden tes, caractérisée en ce que la course vers le bas de chaque opercule est limitée par des butées appropriées. 10. Vanne suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la course de la tige de manoeuvre est limitée en direction du bas par un taquet fixe disposé dans le corps de la vanne.