Brevet FR2357797A1 — publié le 19780203

La présente invention concerne une vanne à papillon comportant un corps constitué de deux parties réunies dos à dos et définissant un canal interieur pour le passage d'un fluide, un joint d'étanchéité annulaire disposé à la périphérie du canal, entre les deux parties du corps, et un disque d'obturation pourvu de deux prolongements diamètralement opposés traversant-radialement les parois du joint d'étanchéité, ce disque étant monté pivotant autour de ses prolongements sous la commande d'un dispositif de manoeuvre. Les deux parties du corps des vannes de ce type sont actuellement réalisées à partir de pie ces massives ou semi-ouvrées telles que pieces de forge ou de fonderie nécessitant un usinage par enlevement de métal important. Or, un tel procédé de fabrication conduit à l'obtention de pieces lourdes et encombrantes. De plus, sa mise en oeuvre, qui exige une main-d'oeuvre qualifiée, est délicate et onéreuse. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet une vanne à papillon qui se caractérise en ce que les deux parties constituant le corps sont réalisées en tôle emboutie et présentent chacune une collerette annulaire extérieure ceinturant le joint d'étanchéité, c3l- lerette dans laquelle sont réalisées deux dépressions hémi-cylindriques diamètralement opposées destinées à livrer passage aux deux prolongements du disque d'obturation. Comme les deux parties constitutives du corps sont réalisées en tôle emboutie, on conçoit aisément que leur structure peut être grandement simplifiée tandis que leur fabrication peut être plus rapide et moins coûteuse. Il convient égale- ment de noter que leur poids et leur encombrement peuvent etre réduits de façon not-able, ce qui rend plus aisée l'installation des vannes sur le réseau de fluide à équiper. Sur les vannes à papillon connues à l'heure ectuelle, la mise en place du dispositif de manoeuvre exige de nombreuses pièces accessoires telles que supports, renvois, secteurs crantés, etc ... Or, ces pieces accessoires sont souvent compliquées, encombrantes et d'entretien difficile. Il convient par ailleurs de noter qu'elles représentent, avec le dispositif de manoeuvre, environ la itié du prix de revient des vannes. La présente invention se propose également de remédier à ces inconvénients et à cet effet, la vanne à papillon qu'elle concerne se caractérise en outre en ce que le dispositif de manoeuvre est monté sur les deux parties du corps de la vanne par l'intermediaire d'une enveloppe pourvue à son extrémité inférieure de deux encoches se faisant face, lesquelles livrent passage aux collerettes qui assurent ainsi I'irrmbilisation en rotation de ladite enveloppe. 'Grâce à cette autre disposition, le nombre des pièces permettant le montage du dispositif de manoeuvre surale corps de vanne est évidemment réduit au strict minimum puisque l'enveloppe et les collerettes sont les seules à remplir cette fonction. Il va de soi que la vanne peut ainsi avoir une structure simplifiée au maximum et être encore moins encombrante et moins onéreuse. Dans le cas où la vanne est à commande manuelle, le dispositif de manoeuvre comporte une poignée de commande fixée sur un moyeu solidaire de ltun des prolongements du disque d'obturation, ce moyeu étant disposé à l'intérieur de l'enveloppe qui est constituée par un tube creux pourvu d'une ouverture latérale pour le passage de la poignée et susceptible d'être déplacé axialement à l'encontre de l'action exercée par un organe élastique, lequel maintient le moyeu en position de verrouillage sur ledit tube creux. Pour pouvoir actionner la poignée de commande en vue de faire pivoter le disque d'obturation, il est nécessaire d'exercer une pression vers le bas sur le tube creux. Les collerettes ayant la possibilité de s'engager plus profondément dans les encoches du tube creux, celui-ci peut en effet se déplacer axialement vers le bas, ce qui lui permet, en coulissant par rapport au moyeu, d'assurer le déverrouillage de ce dernier. De préèrence, le rebord latéral inférieur de l'ouverture du tube creux comporte des entailles successives, tandis que le moyeu comporte un doigt de verrouillage apte à coopérer, sous l'action de l'organe élastique, avec lesdites entailles. On conçoit aisément que le moyeu peut ainsi être verrouillé de façon simple dans des positions successives correspondant chacune à une position angulaire particulière du disque d'obturation, et donc à un débit de fluide bien déterminé, Avantageusement, le tube creux est pourvu à son extrémité supérieure, d'un couvercle délimitant avec le moyeu une cavité renfermant l'organe élastique de rappel. Celui-ci, tout en occupant le minimum de place, est donc parfaitement protégé de l'extérieur. Dans le cas où la vanne est. à commande automatique, le dispositif de manoeuvre comporte un vérin dont le piston coopère avec un moyeu solidaire de l'un des prolongements du disque d'obturation et dont le cylindre est constitué par ltenveloppe, laquelle renferme deux chambres situées de part et d'autre du piston pour le fluide énergétique du vérin, des moyens étant prévus pour que le piston puisse se déplacer uniquement en translation à l'intérieur du cylindre et puisse faire pivoter le moyeu pendant qu'il se déplace en translation. Il va de soi que le cylindre du vérin est immobilisé en rotation puisque son extrémité inférieure comporte elle aussi des encoches coopérant avec les collerettes. Il s'ensuit que lorsque le vérin est actionné, seuls le moyeu et le disque d'obturation peuvent pivoter puisque le piston ne peut se déplacer qu'axialement dans le cylindre. Deux modes d'exécution de la présente invention sont représentés à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'une vanne à papillon conforme à l'invention, qui est à commande manuelle ; - la figure 2 est une vue ew coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue partielle du tube creux montrant l'ouverture latérale de celui-ci ; et - la figure 5 est une vue en coupe simplifiée d'une autre vanne à papillon conforme à l'invention, qui est à commande automatique. Les vannes à papillon représentées sur les dessins comportent, de façon tout à fait classique, un corps constitué de deux parties 1 et 2 réunies dos à dos et définissant un canal intérieur pour le passage dTun fluide, un joint d'étanchéité 3 situé à la périphérie du canal, dans deux logements annulaire 4 et 5 débouchant sur les faces communes des parties 1 et 2, disque d'obturation 6 pourvu de deux'prolongements 7 et 8 diamétralement opposés, traversant radialement les parois du joint 3, et un dispositif de manoeuvre destiné à commander le pivotement du disque 6 autour de ses prolongements. Conformément à l'invention, les parties 1 et 2 sont réalisées en tôle emboutie. Elles présentent une collerette annulaire extérieure 9, respectivement 10, ceinturant le joint 3. On remarquera que les collerettes 9 et 10, qui servent d'appui à des moyens de liaison (non représentés) assurant le serrage des parties 1 et 2 l'une contre l'autre, comportent chacune deux dépressions hémi-cylindriques 11 et 12, diametralement opposées et livrant passage aux prolongements du disque 6. On conçoit aisément que la réalisation des parties 1 et 2 à partir de tôles embouties permet d'obtenir des vannes plus simples, moins encombrantes et moins coûteuses que celles connues actuellement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de manoeuvre est monté sur les parties 1 et 2 par l'intermédiaire d'une enveloppe 13 pourvue à son extrémité inférieure de deux encoches 14 et 15 se faisant face et livrant passage aux collerettes 9 et 10 qui assurent ainsi l'immobilisation en rotation de ladite enveloppe. En se référant tout d'abord aux figures 1 à 4 qui représentent une vanne à commande manuelle, on voit que le dispositif de manoeuvre comporte une poignée de commande 16 fixée sur un moyeu 17 lui-même fixé sur le prolongement 8 du disque d'obturation au moyen d'une goupille 18. Comme on le voit particulierement bien sur la figure 2, le moyeu 17 est disposé à l'intérieur de l'enveloppe 13 qui est constituée ici par un tube creux déplaçable axialement. Le tube creux est pourvu sur un peu plus du quart de sa circonférence, d'une ouverture latérale 19 livrant passage à la poignée 16 et comportant des entailles 20 sur son rebord inférieur. I1 est en outre fermé à son extrémité supérieure par un couvercle 21 délimitant avec le moyeu 17 une cavité renfermant un ressort de compression 22. Ce ressort maintient le tube creux en position haute, position dans laquelle l'une des extrémités de la goupille 18 est engagée dans l'une des entailles 20, ce qui assure le verrouillage en rotation du moyeu 17 et donc du disque d'obturation. Pour commander la vanne, il est nécessaire d'exercer une pression dirigée vers le bas sur le tube creux de façon à l'amener dans la position représentée en traits mixtes sur la figure 1. En procédant ainsi, on désolidarise en effet la goupille 18 du tube creux et l'on déverrouille donc le disque 6. il suffit alors de déplacer la poignée 16 pour amener le disque d'obturation dans la position angulaire désirée et de laisser revenir le tube creux dans sa position haute pour verrouiller à nouveau le disque dans cette dernière position. On conçoit par conséquent que grâce aux encoches 14 et 15 du tube creux et aux collerettes 9 et 10 qui sont engagées dans ces encoches, les pièces qui étaient jusqu'ici necessaires pour monter le dispositif de manoeuvre sur le corps des vannes à papillon classiques sont réduites au strict minimum. En se référant maintenant à la figure 5 qui représente une vanne à commande automatique, on voit que le dispositif de manoeuvre comporte un verin dont le piston 23 est vissé sur un moyeu 24 fixe sur le prolongement 8 du disque 6. Quant au cylindre de ce vérin, il est constitué par l'enveloppe 13, qui porte encore les encoches 14 et 15 dans lesquelles sont engagées les collerettes 9 et 10. il est donc immobilisé en rotation. il convient par ailleurs de noter que le piston 23 porte une gorge-longitudinale 25 coopérant avec un téton 26 fixé sur la faxe intérieure de l'enveloppe. Celle-ci comporte deux chambres 27 et 28 situées de part et d'autre du piston et susceptibles d'être reliées, au moment voulu, à une source de fluide sous pression. Ainsi, lorsque le fluide sous pression est envoyé dans la chambre 27, le piston qui est immobilise-en rotation parle teton 26, ne peut que se déplacer axialement vers le bas. De son côté, le moyeu qui est en prise avec le filetage du piston ( et qui est immobilise axialement) ne peut que tourner sur lui-même, ce qui permet le pivotement du disque d'obturation. Bien entendu, lorsque le vérin n'est plus actionné, le piston demeure dans la position qu'il occupait auparavant et maintient par conséquent le disque d'obturation dans une position angulaire bien déterminée. Inversement, lorsque le fluide sous pression est envoyé dans la chambre 28, le piston se déplace vers le haut, tandis que le moyeu et le disque d'obturation tournent dans l'autre sens. Il va de soi que les pièces qui étaient nécessaires au montage du dispositif de manoeuvre des vannes à papillon classiques à commande automatique, sont là encore réduites au strict minimum. REVENDICATIONS 1.- Vanne à papillon comportant un corps constitué de deux parties réunies dos à dos et définissant un canal intérieur pour le passage d'un fluide, un joint d'étanchéité annulaire dispose à la periphérie du canal entre les deux parties du corps, et un disque d'obturation pourvu de deux prolongements diamétralement opposés traversant radialement les parois du joint d'étanchéité, ce disque étant monté pivotant autour de ses prolongements sous la commande d'un dispositif de manoeuvre, caractérisée en ce que les deux parties constituant le corps sont réalisées en tôle emboutie et présentent chacune une collerette annulaire extérieure ceinturant le joint d'étanchéité, collerette dans laquelle sont réalisées deux dépressions hémi-cylindriques diamétralement opposées destinées à livrer passage aux deux prolongements du disque d'obturation. 2.- Vanne à papillon selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de manoeuvre est monté sur les deux parties du corps de- la vanne par l'intermediaire d'une enveloppe pourvue à son extrémité inférieure de deux encoches se faisant face, lesquelles livrent passage aux collerettes qui assurent ainsi l'immobilisåtion en rotation de ladite enveloppe. 3.- Vanne à papillon selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de manoeuvre comporte une poignée de commande fixée sur un moyeu solidaire de l'un des prolongements du disque d'obturation, ce moyeu étant disposé à l'intérieure de l'enveloppe qui est constituée par un tube creux pourvu d'une ouverture latérale pour le passage de la poignée et susceptible d'être déplacé axialement à l'encontre de l'action exercée par un organe élastique, lequel maintient le moyeu en position de verrouillage sur ledit tube creux. 4.- Vanne à papillon selon la revendication 3, caractérisée en ce que le rebord latéral inférieur de l'ouverture du tube creux comporte des entailles successives tandis que le moyeu comporte un doigt de verrouillage apte à coopérer, sous l'action de l'organe élastique, avec lesdites entailles. 5.- Vanne à papillon selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le tube creux est pourvu à son extrémité supérieure, d'un couvercle délimitant avec le moyeu une cavité renfermant l'organe élastique de rappel. 6.- Vanne à papillon selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de manoeuvre comporte un vérin dont le piston coopère avec un moyeu solidaire de l'un des prolongements du disque d'obturation et dont le cylindre est constitué par l'enveloppe, laquelle renferme deux chambres situes et part et d'autre du piston pour le fluide énergétique du vérin, des moyens étant prévus pour que le piston pusse se déplacer uniquement en translation à I'intérieur du cylindre, et puisse faire pivoter le moyeu pendant qu'il se déplace en translation.