Brevet FR2354498A1 — publié le 19780106

L'invention a pour objet une vanne à clapet pivotant autour d'un ase transversal excentré orthogonal à l'axe de la conduite et coopérant avec un élément annulaire élastique formant le siège d'étanchéité pour le clapet. La vanne selon l'invention se caractérise par le fait que ce siège est constitué par le bord intérieur d'une simple couronne métallique, initialement plane, dont le pourtour est encastré dans le corps de Tanne et qui, après une déformation permanente de ce bord intérieur lors de la première fermeture, assure ensuite l'étanchéité de fermeture par simple déformation élastique de la lèvre intérieure formée le long de cette couronne sans qu'aucune butée ne limite sa déflexion. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après, à titre d'exemple, une forme particulière d'exécution et une variante en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe de la vanne par un plan perpendiculaire à l'ase de rotation du clapet la figure 2 est une vue du clapet ou papillon regardé selon la flèche F de la figure 1 ; et la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 dans le cas où, pour dégager davantage le passage de la veine de fluide en position d'ouverture, le clapet est solidaire d'un arbre de ómeande qui ne trtttse pas la vanne. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, le corps de vanne 1 est traversé par un arbre 2 dont l'axe est décalé transversalement de l'axe de symétrie XI du corps de vanne qui est donc l'axe du passage intérieur du corps de vanne. Sur cet arbre 2, par l'intermédiaire d'un demi-manchon 3, on monte au moyen de vis de serrage 4 un clapet 5 en forme de disque épais, les vis 4 engagées à travers le deai-aiiob:on 3 se vissant dans des trous taraudés du clapet, tandis que leurs têtes prennent appui sur le demi-manchon 3. La rotation partielle de ce clapet 5 autour de l'ase 6 de 1' arbre 2 permet de l'appliquer avec une certaine force sur le siège 7 constitué par une simple couronne métallique dont la déformation élastique assure l'étanchéité de l'obturation sans qu'aucune butée ne limite sa déflexion. Cette couronne 7 est centrée et encastrée sur le corps 9 par une couronne 8 l'appliquant contre un joint annulaire 9, par exemple par le serrage de vis 10. Sur ses faces opposées, le corpus de vanne I est destiné & recevoir des Joints 11-12 assurant l'étanchéité entre ce corps de vanne et les éléments de tuyauterie entre lesquels il est monté. On comprendra que, sans s'écarter du cadre de l'invention, la vanne peut entre incorporée dans la tuyauterie par un montage entre brides comme on l'a supposé au dessin ou par un montage a' brides ou embouts à souder ou taraudés. Les joints 9, 91 et 12 peuvent avantageusement etre dtun type de joint annulaire flexible tel que le joint 15 décrit au brevet français 73.12 & 9 du 10 avril 1973 au nom de la même sociéti (publié sous le numéro 2 225 670). La figure 1 montre la vanne en position de fermeture, mais on a représenté le clapet en trait mixte dans sa position d'ouverture maximale 13 ainsi que dans une position intermédiaire. La surface du clapet 5 appelée à assurer la portée sur la couronne 7 est une zone sphérique 14 appartenant à une sphère dont le centre se place sur l'axe Xr dans la position de fermeture de la vanne. Lors de la mise en place de ce clapet, au montagne de la vanne, la couronne 7 est parfaitement plane. Après une rotation du clapet 5 d'un certain angle à partir de sa position initiale d'ouverture, jusqu'à la position indiquée en 15, la zone sphérique 14 vient en contact avec la lèvre intérieure 16 de la couronne 7 en deux points seulement 17 dans le plan de la couronne 7 (initialement plane). Lorsque la rotation continue, le contact entre la zone sphérique 14 et la lèvre intérieure 16 de la couronne 7 s'effectue suivant deux lignes qui. s'agrandissent de part et d'aut: des points 17. De plus, au fur et à mesure de la continuation de la rotation, la couronne 7 se déforme grace à son élasticité propre en atteignant la déformation permanente et en subissant ainsi un véritable embouti. Lorsque la vanne est en position finale de fermeture, à la fin de la rotation (position du clapet représentée en trait plein sur la figure 1), la ligne de contact entre la zone sphérique 14 et la couronne 7, complètement emboutie, est un parallèle de la zone sphérique constituant le siège de l'étanchéit L'ouverture de la vanne s'obtient par rotation du clapet 5 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre quand on regarde la figure 1 et, au cours de cette manoeuvre, la partie du pourtour du clapet située le plus près de l'axe de rotation (c'est-à-dire sers le haut de la figure 1) glisse contre le bord intérieur dé fléchi de la couronne 7, tandis que la partie diamétralement opposée du pourtour du clapet 5 s'écarte de la couronne vers la droite de la figure 1. La couronne 7 conservera, par suite de la déformation permanente qu'elle a subie lors de la première fermeture, une forme emboutie qui permet néanmoins par les déformations élastiques dues aux fonctionnelpents ultérieurs, de continuer à assurer une excellente étanchéité. Si on désire améliorer le coefficient de débit, on peut utiliser un clapet 5 sans arbre traversant. Ce clapet comporte deux oreilles latérales 1819 comme le montre la figure 3. L'oreill supérieure 18 est rendue solidaire de l'arbre de manoeuvre indiqué en 20, tandis que l'autre oreille 19 porte un tourillon inférieur 21 destiné à pivoter dans le corps de vanne autour d'un axe situé dans le prolongement de l'arbre 20. On remarquera encore qu'au lieu d'être en forme de disque plat, le clapet peut être de forme semiw rlque. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Vanne à siège annulaire élastique comportant un clapet mobile autour d'un axe excentré orthogonal à l'axe de la conduite, caractérisée par le rait que le clapet coopère avec un siège constitué par le bord intérieur d'une simple couronne métallique initialement plane dont le pourtour est encastré dans le corps de vanne et qui, après une déformation permanente de ce bord intérieur lors de la première fermeture, assure ensuite l'étanchéité de fermeture par simple déformation élastique de la lèvre intérieure formée le long de cette couronne sans qu'aucune butée ne limite sa déflexion. 2. Vanne à siège annulaire élastique selon la revendicatioi 1, dans laquelle la surface de clapet destinée à porter sur la couronne constituant le siège élastique est une zone appartenant à une sphère dont le centre est sur l'axe du corps de Tanne quand le clapet est en position de fermeture. 3. Vanne à siège annulaire élastique selon la revendicatiox 1 ou la revendication 2, dans laquelle le clapet est monté sur un arbre traversant le corps de vanne perpendiculairement à l'axe de celuisi. 4. Vanne à siège annulaire élastique selon la revendivatiox 1 ou la revendication 2, dans laquelle le clapet sans arbre traversant porte deux oreilles latérales dont l'une est solidaire d'un arbre de manoeuvre tandis que l'autre porte un tourillon laté- ral dont l'axe est dans le prolongement de l'arbre de manoeuvre.