Brevet FR2505965A1 — publié le 19821119

L'invention se rapporte à une vanne à passage direct, à sièges obliques et à obturateur guidé en translation, ainsi qu'au procédé de fabrication de cette vanne. De manière connue, cette vanne à passage direct et à sièges obliques comprend un corps présentant deux éléments tubulaires dont les extrémités en vis à vis sont inclinées symétriquement et portent chacune l'un des deux sièges coopérant avec un obturateur en forme de coin, qu'il soit monobloc ou en deux pièces, et qui, du côté de sa grande base, est associé à une tige de manoeuvre guidée en translation dans le chapeau du corps de vanne. Entre le chapeau et les éléments tubulaires, le corps de la vanne forme une rehausse de hauteur suffisante pour loger l'obturateur lorsque la vanne est ouverte. Du fait de cette rehausse, lors de la fermeture de la vanne, la hauteur libre de la tige de manoeuvre est importante. De cette hauteur importante ainsi que du jeu qui peut être laissé par les moyens d'association de la tige et de l'obturateur, voire même entre les deux pièces qui peuvent former cet obturateur, il résulte que le chapeau ne saurait à lui seul assurer à l'obturateur un guidage suffisamment précis pour lui éviter des frottements -ntempestifs sur les sièges. Pour ce guidage précis de l'obturateur, il est connu de prévoir dans le corps de vanne des guides ayant des formes complémentaires à celles présentées par chacun des côtés de l'obturateur. Ces guides donnent toutefois au corps de vanne une forme intérieure qui n'est pas de révolution. Aussi pour éviter les problèmes d'usinage qui paraissaient insurmontables, dans les réalisations connues à ce jour, les guides sont entièrement constitués par des pièces pré-usinées rapportées par soudage. Ainsi rapportés les guides pré-usinés sont malheureusement difficiles à souder avec un positionnement rigoureux et cette opération doit de surcroît être repétée à chaque remplacement de guide suite à son inévitable usure. Ce mode d'assemblage a également l'inconvénient de limiter les qualités des matériaux susceptibles d'être utilisés à celles qu'offrent les matériaux soudables sur les corps. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une vanne dont le corps est pourvu de guides rapportés qui sont aisément placés avec un positionnement rigoureux et dont le remplacement suite à usure ne nécessite plus aucune opération de positionnement. A cet effet, elle a pour objet une vanne du type cité plus haut notamment caractérisée d'une part, en ce que, dans la zone utile au guidage, les guides ont au moins la partie de leur face latérale qui est en appui sur la face interne qui est une fraction angulaire dune surface cylindrique et, d'autre part, en ce que la face interne présente, pour chaque guide, une gorge de forme complémentaire à celle de la partie du guide qui s'y appuie et qu'elle positionne. Elle a également pour objet le procédé de fabrication de cette vanne. L'invention sera bien comprise à l'ait de la description ci-après faite, à titre d'exemple non Limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : la vanne vue de face en coupe axiale, - figure 2 : une demi-coupe selon II-II de la figure 1, - figure 3 : deux demi-coupes selon III-III de la figure 1, dans lesquelles la demi-coupe supérieure montre la vanne montée alors que, la demi-coupe inférieure montre le corps de vanne en cours de fabrication, - figure 4 : deux demi-coupes, vues en coupe partielle, une variante de réalisation de la vanne dont une demi-coupe supérieure où la vanne est montée et une demi-coupe inférieure où le corps de vanne est en cours de fabrication. En se reportant au dessin, on voit que la vanne comprend un corps 1 de forme sensiblement tubulaire perpendiculairement à l'axe duquel il porte deux éléments tubulaires 2, 3 de raccordement à des conduites (non représentées) dont les extrémités 4, 5 qui sont en vis à vis sont inclinées symétriquement et portent chacune l'un des deux sièges 6, 7 coopérant avec un obturateur 8 en forme de coin. Les ébauches des éléments tubulaires 2, 3 peuvent être chacune venues entièrement de moulage ou être au moins en partie formées d'un tube 9, 10 rapporté par soudure. L'obturateur 8 peut être monobloc ou en deux pièces 11, 12. Dans tous les cas, du côté de sa grande base 13, il est par tout moyen connu 14, 15 associé à une tige de manoeuvre 16 guidée en translation dans le chapeau (non représenté) du corps 1 de la vanne. Entre ce chapeau et les éléments tubulaires 2, 3, le corps forme une rehausse 17 de hauteur suffisante pour loger l'obturateur 8 lorsque la vanne est ouverte. Pour assurer un guidage précis de l'obturateur dans le corps 1 sont, pour les deux côtés de l'obturateur, prévus des guides rapportés 18 de formes complémentaires à celles présentées par ces côtés de l'obturateur 8. Ces guides 18 viennent ainsi rompre la régularité de la ;ace interne 19 que présente, au moins de chaque côté de l'obturateur, soit directement, le corps avec sa rehausse 17, soit une pièce rapportée sur le corps. Dans cette vanne, ce sont les moyens de positionnement précis et de maintien de ces guides 18 ainsi positionnés dans le corps qui sont visés par la présente invention. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, dans la zone utile au guidage, d'une part, les guides 18 ont au moins la partie de leur face latérale qui est en appui sur la face interne 19 du corps qui est une fraction angulaire d'une face cylindrique et, d'autre part, la face interne 19, que celle-ci soit portée directement par le corps ou par des pièces rapportées présente pour chaque guide 18, une gorge 20 de forme complémentaire à celle de la partie correspondante du guide qui s'y appuie et qu'elle positionne. Par l'engagement de l'obturateur 8 entre ces guides 18 ceux-ci seront automatiquement retenus dans leur gorge 20. De préférence, dans le même but du maintien des guides 18 dans leur gorge, de part et d'autre de leur longueur utile au guidage, ces guides 18 sont prolongés afin que chacun des prolongements puisse être emprisonné dans un logement 21 du fond 22 du corps 1 ou dans une bague 23 emboîtée en haut de la rehausse 17. Pour le maintien des guides 18 dans leur gorge 20 ont peut aussi simplement prévoir une gorge dont la face latérale est une fraction angulaire de face cylindrique d'un peu plus de cent quatre vingts degrés, ce qui permet d'éviter les prolongements et logement 21 ou bague 23. Les guides peuvent avoir une section entièrement cylindrique (figure 3) et dans ce cas, le côté de l'obturateur sur lequel appuie la partie correspondante de la face latérale des guides 18, présente également une gorge 24 de forme semi-cylindrique mais les portées des guides sur les côtés de l'obturateur peuvent avoir aussi une toute autre section (figure 4). Selon une caractéristique de l'invention, chacun des guides est formé d'une tige cylindrique, qu'elle soit utilisée telle quelle ou après usinage, d'au moins la zone utile au guidage, et ce pour présenter les formes complémentaires à celles des côtés de l'obturateur. Dans le cas d'un obturateur en deux pièces, la vanne peut comporter des guides distincts pour chacune de ces deux pièces (figure 3) ou des guides communs aux deux pièces (figure 4). Parmi les différentes phases du procédé de fabrication de la vanne qui vient d'être décrite, l'invention vise exclusivement les phases en vue d'exécuter tant la face interne 19 que ce soit directement, sur le corps 1 avec sa rehausse 17, ou sur des pièces rapportés 25, que les gorges 20 recevant les guides et, s'il y a, les logements 21 destinés à recevoir les prolongements de ces guides. A cet effet, selon une caractéristique de l'invention, on réserve sur l'ébauche, par rapport à la face interne 19, une surépaisseur "S" au moins légérement supérieure à la différence entre d'une part le diamètre de la section cylindrique de chacune des gorges 20 et d'autre part, la profondeur de ces gorges puis en ce qu'avant retrait de cette surépaisseur, on exécute dans le corps, des trous d'un diamètre égal à celui de la section des gorges et positionnés de manière telle qu'après le dit retrait de la surépaisseur ne subsistent des trous que les gorges 20 éventuellement prolongées des logements ?1. Le perçage et le mortaisage étant effectués après toute opération de soudage ou traitement qui pourraient entraîner la déformation du corps, le parallélisme des perçages, mortaisages est rigoureusement conservé. Pour la surépaisseur, s'il y a une limite minimum, il n'y a par contre aucune limite maximun, l'ébauche du corps pouvant même être pleine. L'emploi d'un outillage de perçage garantit évidemment le positionnement rigoureux des trous et donc des gorges 20 .Ces perçages étant effectués avant retrait de la surépaisseur, le forêt rencontre sur toute sa périphérie la même résistance et ne tend donc pas à dévier vers l'intérieur du corps. Les guides 18 étant ainsi simplement enfilés dans les gorges 20 qui, quant à elles, ne subissent pas d'usure, ils peuvent être interchangés sans nécessiter le contrôle du positionnement et sans opération de soudure des guides dans leur gorge. Le matériau constituant ces guides 18 peut alors être Choisi dans une gamme très large par exemple pour résister dans les meilleures conditions à l'usure due au frottement de l'obturateur. Il a été précisé que les gorges 20 pouvaient être présen tées soit directement par le corps (figure 3) soit par des pièces rapportées 25 (figure 4). Il est évident que cette dernière solution sera très intéressante pour les vannes de grand diamètre. C'est également dans ce cas que dans les obturateurs en deux pièces, les deux pièces seront de préférence guidées par les guides communs (figure 4) car ceci permet d'adopter un diamètre de perçage plus compatible avec la longueur du dit perçage. Afin de fixer le guide commun dans une orientation correcte parmi les formes de guidage, peut être prévu, sur le guide, un méplat sur lequel peut s'appuyer une pièce telle une bague fixée dans le corps. REVENDICATIONS 1. Vanne à passage direct, à sièges obliques et à obturateur guidé en translation, laquelle vanne comprend un corps (1) de forme tubulaire et portant perperldicuiairement à son axe, deux éléments tubulaires (2, 3) de raccordement à des conduites dont les extrémités (4, 5), qui sont en vis à vis, sont inclinées et présentent chacune l'un des deux sièges (6, 7) coopérant avec l'obturateur (8), qui a une forme de coin, dont la grande base est par des moyens (14, 15) associée à une tige de manoeuvre (16) traversant le corps jusqu a sa partie supérieure formant une rehausse (17) de hauteur suffisante pour loger l'obturateur (8) lorsque la vanne est ouverte, dans laquelle vanne, sont, pour les deux côtés de l'obturateur, prévus des guides rapportés (18) de formes complémentaires à celles présentées par les dits côtés de l'obturateur (8), lesquels guides sont positionnés sur la face interne (19) du corps et de sa rehausse (17), et ce, de chaque côté de l'obturateur, que cette face interne (19) soit portée directement par le corps ou par une pièce intermédiaire (25) elle-même rapportée par soudure, cette vanne étant CARACTERISEE d'une part, en ce que, dans la zone utile au guidage, les guides (18) ont au moins la partie de leur face latérale qui est en appui sur la face interne (19) qui est une fraction angulaire d'une surface cylindrique et, d'autre part, en ce que la face interne (19) présente, pour chaque guide (18) une gorge (20) de forme complémentaire à celle de la partie du guide qui s'y appuie et qu'elle positionne. 2. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que au delà de leur zone utile au guidage, les guides sont prolongés et en ce que, dans le prolongement des gorges, le corps de la vanne, que ce soit le corps directement ou chacune des pièces (25) rapportées, présente un logement (21) emprisonnant le prolongement du guide. 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que chaque guide est formé d'une simple tige cylindrique. 4. Vanne selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que chaque guide est formé d'une tige cylindrique usinée au moins dans la zone utile au guidage, pour présenter les formes complémentaires à celles des côtés de l'obturateur. 5. Procédé de fabrication d'une vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on réserve sur la face interne (19) une surépaisseur "S" légérement supérieure à la différence entre d'une part, le diamètre de la section cylindrique des gorges, et, d'autre part, la profondeur de ces gorges puis en ce qu'avant retrait de cette surépaisseur, on exécute dans le corps des trous d'un diamètre égal à celui de la section des gorges et positionnés de manière telle qu' après le dit retrait de la surépaisseur ne subsiste des trous que leur fraction réalisant les gorges (20).