Brevet FR2362320A1 — publié le 19780317

Les vannes à fourreau distributeur sont utilisées pour des réservoirs ou analogues. Comme on peut le voir sur la figure 1, la vanne 24 à fourreau distributeur comprend un corps de vanne 18 fixé à la paroi supérieure 12 d'une chambre ou réservoir à eau 10 servant de chambre réductrice de pression et un obturateur cylindrique 20 dont les extrémités sont ou vertes et qui est monté de manière à coulisser verticalement dans le corps de vanne 18, Le corps de vanne 18 comprend une extrémité inférieure fermée par un couvercle inférieur 14 et une paroi périphérique pourvue d'un grand nombre d'orifices de décharge 16 tandis que l'obturateur cylindrique 20 com porte une partie supérieure s'détendant vers le haut depuis le corps de vanne 18 et peut coulisser vers le haut ou vers le bas en contact intime avec la surface intérieure d'un coude 22 dJentrée d'eau sous haute pression qui communique avec la chambre réductrice de pression.L'obturateur 20 est accouplé à un dispositif d'actionnement 26 à moteur électrique qui sou lève l'obturateur 20 jusqu'au niveau voulu par rapport au couvercle inférieur 14 de manière à modifier le nombre d'ori- fiches de décharge 16 communiquant avec l'intérieur ainsi qu'a vec. l'extérieur du corps de vanne 18 et de manière à régler ainsi l'écoulement de l'eau pénétrant dans la chambre réduc trice de pression. Lorsqu'elle se précipite par les orifices de déchar ge du corps de la vanne dans la chambre réductrice l'eau pro duit un bruit intense dû à la cavitation. On sait que l'utili sation d'orifices 16 diminuant de section vers l'extérieur comme ceux représentés sur la figure 7, réduit considérablement ce bruit et assure un fonctionnement silencieux, spécialement lorsque les orifices ont un angle de conicité d'environ 11 Toutefois, on rencontre de grandes difficultés dans la fabri cation d'un corps de vanne comportant, dans sa paroi périphé rique, des orifices dont la section diminue vers l'extérieur. Dans le procédé habituel, on perfore tout d'abord la paroi périphérique du corps de-vanne pour y former des trous cy lindriques rectilignes , puis on alèse ces trous depuis l'in- térieur du corps de manière à leur donner une forme conique. Il faut donc aléser un par un, par une opération manuelle, de nombreux orifices 16, ce qui exige beaucoup de travail et de temps En outre, les orifices de décharge sont habituellement répartis de façon uniforme sur la totalité de la superficie de la paroi périphérique du corps de vanne de sorte quep dans une direction circonférencielle, les orifices sont disposés suivant des rangées hélicoIdales qui s'élèvent progressivement depuis le couvercle inférieur 14 de manière que le débit de sortie de l'eau varie de façon continue lorsque l'obturateur cylindrique 20 est déplacé vers le haut ou vers le basQ Les résultats d'essais ont révélé que la relation entre le pourcentage d'ouverture h/hv de 11 obturateur et le rapport de débit Q/QO peut Rtre représenté par une courbe A représentée sur la figure 3, où h t distance dont l'obturateur a été soulevé depuis le couvercle inférieur, ho s distance maximale dont l'obturateur peut entre soulevé depuis le couvercle, Q : débit suivant lequel l'eau sort du corps de la vanne 2 et QO : débit maximal suivant lequel l'eau sort du corps. Nota ; Dans cet essai, une canalisation de grande longueur est fixée au coude d'entrée 22 et au conduit de sorties On voit que lorsque le pourcentage d'ouverture passe de O à lot le rapport de débit passe, de façon remarquable,de 0 à 85 %, tandis que mEme si par la suite, le pourcentage d'ou- verture passe de 10 à 100, le rapport de débit n'augmente que de 15 % q Pour pallier ce problème, on soulève habituellement l'obturateur cylindrique à une vitesse faible au début de la sortie de l'eau, d'où il résulte que l'ouverture de la vanne à fourreau demande beaucoup de temps. Le corps de vanne selon la présente invention comporte une multiplicité de trous cylindriques rectilignes formés dans sa paroi périphérique suivant une répartition uniforme* Chacun des trous cylindriques rectilignes comprend une buse cylindrique qui y est montée fixement et qui comporte un orifice de décharge conique qui s'étend axialement d'un bout à ltautre de ladite buse, De cette façon, on peut former avec une extrême facilité dans la paroi périphérique les orifices de décharge coniques. Pour établir dans la plus grande mesure possible une relation proportionnelle linéaire entre le pourcentage d'ouverture h/ho et le rapport de débit Q/QO ? il est avantageux d'augmenter la superficie ou le nombre des orifices de décharge progressivement d'une partie inférieure du corps de la valve vers une partie supérieure de ce corps Selon la présente invention on forme tout d'abord les orifices de décharge c- niques dans le corps de la vanne suivant une répartition un::.forme et on ferme ensuite avec des éléments d'obturation un nombre approprié d'orifices de décharge de manière telle qu'un nombre relativement important d'orifices soit fermé dans ?ne partie inférieure du corps de la valve, tandis qu'un nombre plus petit d'orifices soit obturé dans une partie supérieure de ce corps.L'élément d'obturation comporte une titre conique et un téton fileté s'étendant depuis l'extrémité supérieure de la tête et, lorsqutil est monté dans l'orifice, l'élément d'obturation est maintenu en place par un écrou que lton visse sur le téton de l'extérieur du corps, Par conséquent, le nombre d'orifices de décharge laissés ouverts augmente progressivement depuis une partie inférieure du corps de la vanne en direction d'une partie supérieure de ce corps. Il est donc facile de réaliser un corps de vanne présentant des caractéristiques optimales de rapport de débit. La présente invention a pour objet un corps de vanne qui est destiné à être utilisé dans une vanne a fourreau distributeur et dans lequel des orifices de décharge dont la section diminue vers l'extérieur peuvent Qtre aisément formés dans sa paroi périphérique par fixation dans cette dernière d'éléments formant buses. La présente invention a encore pour objet un corps de vanne qui est destiné à une vanne à fourreau distributeur et dans lequel un nombre approprié d'orifices de décharge sont fermés à l'aide d'éléments d'obturation de manière telle que le nombre des orifices de décharge restant ouverts augmente progressivement depuis une partie inférieure du corps de la vanne en direction d'une p partie supérieure de cette dernière et que les caractéristiques de rapport de débit de la vanne se trouvent ainsi améliorées. On va maintenant décrire la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue de face dont des parties ont été arrachées pour montrer une vanne à fourreau distributeur comprenant un corps de vanne selon la présente invention 3 la figure 2 est une vue en coupe agrandie montrant la vanne à fourreau distributeur la figure 3 est un graphique montrant la relation qui existe entre le pourcentage d'ouverture porté en abscisse et le rapport de débit porté en ordonnée, la courbe A se rapportant à une vanne à fourreau classique et la courbe B à une vanne à fourreau selon la présente invention ;; la figure 4 est une vue en coupe d'un orifice de décharge la figure 5 est une vue en coupe de 11 orifice de décharge d'un autre mode de réalisation la figure 6 est une vue en coupe d'un orifice de décharge fermé ; et la figure 7 est une vue en coupe d'un orifice de décharge classique. Une vanne à fourreau 24 comprend un corps de vanne 18 pourvu, à son extrémité inférieure, d'un couvercle in férieur 14 auquel est fixée la bride inférieure de ce corps. Un tube de purge 30, fixé àson extrémité supérieure au couvercle inférieur 14 s' étend à son extrémité inférieure à travers la paroi inférieure 13 d'un réservoir 10 et communique avec un conduit de décharge 32. Quand la vanne à fourreau est montée dans une chambre à eau, le tube de purde est superflu et l'extrémité inférieure du corps 18 de la vanne est fermé par un couvercle inférieur ne comportant aucune ouvertureS Comme on peut le voir sur la figure 4, on forme des orifices de décharge 16 dans la paroi périphérique du corps 18 de la vanne en pratiquant dans cette paroi de trous cylindriques rectilignes 34 d'un diamètre uniforme puis en montant des buses 36 dans les trous 34 et en fixant les buses 36 à la paroi. Chaque buse 36 comprend une partie cylindrique rectiligne 38 ayant un diamètre extérieur un peu plus grand que le diamètre intérieur du trou cylindrique rectiligne 34 du corps 18 de la vanne et un rebord 40 formé à l'extrémité extérieure de la partie cylindrique 38. La partie cylindrique 38 compose un orifice 42 qui diminue de section vers l'exté- rieur et qui s'étend axialement d'un bout à l'autre de ladite buse. La partie 38 à une longueur égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur de la paroi périphérique du corps 18 de la vanne.On refroidit la buse 36 à l'aide de neige carbonique ou autre substance analogue puis on l'introduit dars le trou 34 et on la laisse ensuite prendre la température ambiante grâce à quoi elle se trouve fermement assuJettie dans le fourreau 34t Se passage conique 42 de la buse 36 sert d'orifice de décharge 16 dans le corps de vanne 18. La figure 5 montre l'orifice de décharge dans un autre mode de réalisation. La paroi périphérique du corps de vanne 18 comporte un trou fileté I;J qui a un diamètre uniforme et qui s'étend à travers ladite paroi, tandis qu'une buse 36a est filetée sur la surface périphérique extérieure de a partie cylindrique rectiligne 38. Après avoir vissé, depuis l'exté- rieur, la buse 36a dans le trou fileté 44, on fixe le rebord 40 à la paroi périphérique par soudage, calfeutraCe ou à l'aide de vis ou autres moyens 46 d'immobilisation. Pour améliorer les caractéristiques de rapport de débit de la vanne, on ferme un nombre approprié d'orifices de décharge 16, ainsi formés à l'aide d'éléments d'obturation 52 comportant chacun, d'une part une t8te conique 48 épousant intimement le passage conique 42 de la buse 36a et, d'autre part, un téton fileté 50 s1 étendant depuis l'extrémité supérieure de la tête 48, comme on peut le voir sur la figure 6. On introduit, à partir de l'intérieur du corps 18 de la vanne, l'élément d'obturation 52 dans l'orifice gui doit lustre obturé de manière que la tette 48 s'ajuste dans le passage 42 et, à partir de l'extérieur, on visse un écrou 54 sur le téton fi leté 50 s'étendant vers l'extérieur depuis la surface périphé- rique du corps de la vanne de manière à ajuster de façon étant che la titre 48 dans l'orifice 16, cet orifice 16 pouvant ainsi titre obturé, Du fait que l'élément d'obturation 52 peut entre monté facilement dans l'orifice de décharge 16 du corps 18 de la vanne et peut en être retiré aisément, on peut modifier avec une extrtme facilité la répartition des orifices de décharge ou vert s ou en modifiant le nombre de manière que la vanne à fourreau puisse présenter des caractéristiques de rapport de débit optimales lorsqu'elle elle est montée dans une chambre de réduc- tison On ta maintenant décrire à titre d exemple un essai qui a été effectué avec un corps de vanne selon la présente invention, L'essaima été effectué avec un corps de vanne comportant au total 140 orifices de décharge et pouvant finalement Entre amené dans sa position d ouverture totale La répartition des orifices de décharge ouverts de ce corps de vanne était réglée de manière telle que le nombre d'orifices ouverts dans la gamme de pourcentages d'ouverture allant de 30 à 50 étant égal à deux fois le nombre d'orifices ouverts dans la gamme de pourcentages d'ouverture allant jusqu'à 30 et le même nombre, dans la gamme de pourcentage d'ouverture supérieur à 503. était trois fois supérieur. Le corps de vanne présentait les caractéristiques représentees par la courbe B sur la fîgur.e 3 cette courbe étant plus linéaire que celle dtun corps de vanne classique représenté par la courbe A Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limita- tif et que des variantes ou des modifications peuvent Cotre apportées dans le cadre de la présente invention tel qutil est défini dans les revendications ci-annexées, REENDICAT IONS 1. Corps de vante pour une vanne à fourreau distributeur comprenant ledit corps de vanne formé d'une paroi périphér que pourvue d'une multiplicité d'or fices de décharge traversant ladite paroi, d'une extrémité inférieure pourvue d'un couvercle inférieur et d'une extrémité supérieure devant Strie fixée à une paroi supérieure d'une chambre de réduction de pression, et un obturateur cylindrique de vanne comportant des extrémités supé rieure et inférieure ouvertes et monté de façon coulissante dans ledit corps de vanne en étant en contact avec la surface intérieure de ce corps cet obturateur cylindrique de vanne étant accouplé à un moyen pouvant entre actionné depuis 1' exté rieur en vue d'un déplacement ascendant ou descendant pour r6- gler le nombre des orifices de décharge qui maintiennent l'Inp- térieur dudit corps de vanne en communication avec l'extérieur de ce corps et pour réguler ainsi le débit de l'eau, ledit corps de vanne étant caractérisé par le fait qu'il comporte des trous ree- tilignes s' étendant à travers la paroi périphérique et ayant un diamètre intérieur uniforme chacun de ces trous logeant sans Jeu et fixement une buse comprenant une partie cylindrique rectiligne d'un diamètre extérieur uniforme cette partie cylindrique comportant une ouverture diminuant de section vers l'extérieur et 'étendant axialement à travers ladite buse de manière à constituer l'un des orifices de décharge. 2. Corps de vanne suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la buse est pourvue à son extrémité extérieure dtun rebord fixé à la paroi périphérique du corps de vanne à l'aide d'un moyen d'immobilisation qui en empoche la rotation. 3. Corps de vanne suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que l'on monte sans jeu la partie cylindrique de la buse dans le trou rectiligne du corps de vanne en le refroidissant puis en 1' introduisant dans le trou et en le laissant ensuite reprendre la température ambiante. 4. Corps de vanne suivant la revendication 22 caractérisé par le fait que la surface intérieure délimitant le trou rectiligne pratiqué dans ledit corps de vanne et la surface périphérique extérieure de la partie cylindrique de la buse sont filetées respectivement et que la partie cylindrique est vissée dans le trou rectiligne, 3. Corps de vanne suivant la revendication 15 caractérisé par le fait que les orifices de décharge sont répartis uniformément sur la paroi périphérique du corps de vanne et qu'un nombre approprié d'orifices de décharge est obturé à l'aide d éléments d'obturation de telle sorte que le nombre d'orifices de décharge ouverts communiquant avec l'extérieur augmente progressivement depuis une partie inférieure du corps de vanne en direction d'une partie supérieure de ce corps 6g Corps de vanne suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que chacun des éléments d'obturation comporte une tette conique épousant intimement la forme de 1' ou- verture conique de la buse et un téton fileté s'étendant depuis l'extrémité supérieure de ladite tette, un écrou étant vissé sur le téton fileté ss'étendant vers 11 extérieur depuis ladite tette introduite dans l'orifice de décharge du corps de vanne