Brevet FR2381954A1 — publié le 19780922

La présente invention se rapporte à des vannes d'aiguillage, ou robinets multivoies. La fonction d'une vanne d'aiguillage est de permettre la communication sélective entre des branchements ou voies d'écoulement de fluide, et l'isolement du ou des circuits ainsi créés, par rapport à l'autre ou aux autres voies. Lorsque le but visé est une permutation de circuits, c'est-à-dire dans le cas d'un dispositif comportant deux branchements d'entrée et deux branchements de sortie à permuter, l'organe d'obturation nécessaire pour obtenir ce résultat est fréquemment complexe et/ou coûteux à fabriquer, installer, nettoyer et entretenir. Les disposifs suivant l'art antérieur, pour réaliser une vanne d'aiguillage utilisant un organe d'obturation du type à papillon, se sont avérés de construction très complexe, ne permettant pas d'application industrielle. La présente invention a pour objet une vanne à plusieurs voies, qui évite les inconvénients ci-dessus. La vanne d'aiguillage suivant la présentehnvention comprend une chambre de vanne, un papillon rotatif logé dans cette chambre et disposé de manière à constituer une séparation étanche qui divise la chambre en deux ou plusieurs espaces distincts d'é- coulement dans au moins deux positions du papillon, et une pluralité de branchements de la chambre qui peuvent entre sélectivement interconnectés par l'intermédiaire des dits espaces dans les dites positions du papillon. La chambre de vanne est sensiblement sphérique et comporte dans ses parois des garnitures circonférentielles d'étanchéité qui coopèrent avec le bord du papillon pour diviser la chambre. La chambre de vanne est de préférence constituée par des segments entre les bords adjacents desquels sont serrées les garnitures circonférentielles. Le papillon est de préférence à double paroi avec un espace intérieur mis à l'atmosphère. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés. Fig. 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une forme de réalisation d'une vanne conforme à l'invention. Fig. 2 est une coupe horizontale schématique de la vanne de la figure 1, et Fig. 3 est une vue, semblable à la figure 2, d'une autre forme de réalisation de la vanne. La vanne représentée sur les figures 1 et 2 comprend une chambre de vanne de forme sphérique, constituée par quatre segments de corps 11 possédant chacun des brides 12 pour leur assemblage boulonné avec les brides correspondantes des éléments Il adjacents, comme représenté. Des joints semi-circulaires 13 sont placés entre les brides 12 et leur surcompression est emptchee par des plaques d'écartement 14 disposées derrière les joints 13. Les plaques 14 peuvent être solidaires d'une des brides 12 ou indépendantes de ces dernières. Des branchements 15a, 15b et 15c dJécou- lement de fluide sont formés solidairement de trois des éléments 11, respectivement.Pour la facilité de la fabrication, ces branchements 15 sont décalés vers le haut ou vers le bas du segment de l'élément 11, de sorte que la chambre de vanne peut stautopurger. Les éléments qui portent les branchements 15 sont identiques et sont seulement inversés pour situer le branchement en haut ou en bas de la vanne. Les segments sont raccordés le long de plans dia métraux et le diamètre commun de ces deux plans cotncide avec axe d'un arbre 16 portant des papillons 17. L'arbre 16 est creux sur au moins la partie inférieure de sa longueur. Il peut également comporter une partie carrée, pour le réglage manuel. Une plaque 18 porte uialier et une garniture d'étanchéité pour l'arbre 16, au sommet de la chambre de vanne. Une plaque semblable, non représentée, est prévue à la partie basse de la chambre. La plaque 18 est de préférence solidaire des plaques d'écartement 14 ou reliée à celles-ci de façon à ce que l'ensemble de l'arbre, des papillons et des joints puisse être retiré de la chambre de vanne pour le nettoyage et l'entretien. Un servomoteur 19 de manoeuvre de l'arbre est supporté sur une équerre 21, comme représenté. On voit que les papillons 17 sont formés chacun de deux disques circulaires espacés, l'espace entre ces disques pouvant former un conduit d'évacuation du fluide qui peut fuir ou s1écou- ler dans cet espace. Ce dernier communique avec l'intérieur de 1 arbre creux, qui sert de conduit de purye pour tout fluide qui fuit entre les disques. On voit, en particulier sur la figure 2, que la vanne des figures 1 et 2 comporte deux éléments de papillon 17 qui peuvent coopérer sélectivement avec des paires opposées de joints 13 pour permettre la communication entre le branchement d'entrée t5a et le branchement 15b ou 15c, le troisième branchement étant isolé. Pendant un changement de position de la vanne, l'espace compris entre les papillons 17 vient en communication avec le branchement d'entrée 15a et, pour éviter une perte anormale et conteuse du fluide de travail ou du fluide de nettoyage, il est avantageux d'utiliser un dispositif de fermeture automatique du circuit de purge pendant ce changement de position. Cette fermeture automatique peut titre actionnée, par exemple, par une sorte de roue à étoile entraînée par la rotation de l'arbre 16. il est entendu que l'invention n'est pas limitée à la vanne à trois voies des figures 1 et 2 comportant un obturateur à deux éléments. Par exemple, dn peut prévoir une quatrième voie sur la vanne de la figure 2, qui devient une vanne de commutation. Une autre variante de réalisation est représentée sur la figure 3. Sur cette figure, la vanne comporte quatre voies 15 associées à un obturateur à trois branches, de sorte qu'on peut mettre en communication deux votesgadjacentes, les deux autres étant isolées. D'autre part, bien que les joints 13 des figures 1, 2 et 3 soient représentés espacés à 900, on peut également utiliser d'autres fractions de 3600, par exemple 1200 ou 600. Dans ce cas, la chambre de vanne est formée de trois ou six segments de corps, respectivement. Une autre variante de réalisation possible consiste à utiliser deux éléments de papillon disposés en V. D'autres modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant I'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Vanne d'aiguillage comprenant une chambre de vanne, un papillon rotatif placé dans la chambre et disposé de manière à former une séparation étanche qui divise la chambre en deux ou plu sieurs compartiments d'écoulement distincts dans au moins deux positions du papillon, et une pluralité de voies d'écoulement raccordées à la chambre de façon à étre sélectivement intercbn nectées par l'intermédiaire des dits compartiments dans lesdites positions du papillon, caractérisée en ce que la chambre de van ne est sensiblement sphérique et comporte dans sa paroi des gar nitures d'étanchéité circonférentielles (13) qui coopèrent avec le bord du papillon (17) pour diviser la chambre de vanne. 2. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de vanne est constituée de segments (11) assemblés le long de leurs bords adjacents des joints d'étanchéité (13) main tenus entre les dits bords formant les dites garnitures d'étan- chéité circonférentielles. 3. Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les joints-d'étanchéité (13) sont associés à des plaques métalli ques (14) qui les supportent de manière à empecher leur surcom pression. 4. Vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisée en ce que les branches (17) du papillon sont à double paroi dont l'espace intérieur est relié à l'atmosphère. 5. Vanne suivant la revendication 4,- caractérisée en ce que ledit espace à l'atmosphère communique avec l'intérieur d'un arbre creux (16) sur lequel est monté le papillon (17). 6. Vanne suivant la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la mise à l'atmosphère du dit espace est fermée automatiquement pendant un changement de position de la vanne.