Brevet FR2542840A1 — publié le 19840921

2.542840 1. La présente invention concerne une vanne de passa- ge pour un fluide, comportant des organes d'obturation cons- titués par des disques, dont l'un est tournant et présente pour le passage du fluide, des ouvertures qui correspondent à des ouvertures analogues ménagées dans un disque fixe; le disque mobile est monté en appui contre le disque fixe, et relié à un organe de manoeuvre qui se prolonge extérieure- ment par un levier D'après le DT-PS 896 438, par exemple, on connaît une vanne du genre ci-dessus, pour régler et interrompre le débit d'un fluide La vanne à obturateur mobile décrite dans ce document, et prévue en particulier par des tuyauteries de vapeur à haute pression, comporte une plaque d'obturation qui peut tourner suivant l'axe de la tuyauterie, au lieu de cou- lisser transversalement Cette plaque tournante comporte, pour le passage du fluide, des ouvertures, qui correspondent à des ouvertures analogues ménagées dans deux disques fixes constituant des organes de guidage, et qui sont montés en ap- pui contre la plaque tournante, avec interposition de joints d'étanchéité Les bordures externes des organes de guidage sont en appui,par l'intermédiaire de joints à membrane, sur deux épaulements annulaires du corps tubulaire de la vanne, disposés symétriquement de part et d'autre de l'obturateur et reliés chacun à un manchon d'obturation, concentrique à chaque épaulement et entourant celui-ci sans possibilité de coulissement axial Pour actionner la plaque d'obturation tournante, un arbre tournant,monté dans un alésage du man - chon d'obturation, tangentiellement à la paroi tubulaire, en- traîne une vis sans fin qui coopère avec une denture de la plaque tournante L'étanchéité du montage de cet arbre tour- nant est assurée par un presse étoupe, comportant un organe d'obturation vissé dans l'alésage L'étanchéité entre l'or- gane d'obturation et l'alésage est assurée par un joint à membrane On trouve une disposition analogue dans le DT-PS 1 105 097, qui a pour objet un tiroir rotatif dans lequel une plaque d'arrêt tournante et pourvue d'une denture partiel- le comporte des évidements dans lesquels sont montés et gui- 2. dés de manière mobile des plaques d'obturation en forme de segments Un inconvénient de ces-vannes connues tient au fait qu'elles sont relativement compliquées, et donc d'une réalisation onéreuse En outre, elles présentent un encom- brement vertical relativement important, et demandent plu- sieurs joints d'étanchéité en matière molle et sollicitée à chaque manoeuvre, qui sont soumis à un effet d'usure rela- tivement accentué, ainsi que leur mécanisme de manoeuvre à vis sans fin O Pour éviter l'emploi de joints en matière molle sollicités à chaque manoeuvre, on pourrait envisager d'avoir des organes d'obturation en matière très dure, par exemple en matière céramique à base d'oxydes,qui a donné d' excellents résultats depuis des années dans les vannes d' eau d'installations sanitaires a On pourrait alors disposer ces organes d'obturation en appui étanche l'un contre l'au- tre, mais le système de manoeuvre du disque obturateur tour- nant, tel que réalisé dans les documents mentionnés ci- dessus, serait alors particulièrement compliqué et d'un prix de revient élevé, car l'usinage d'une denture dans le disque d'obturation mobile en matière céramique est une opé- ration délicate et onéreuse. On connaît également, par le DT-OS 2 945 834, des vannes du genre défini ci-dessus Parmi divers modes de ré- alisation d'une telle vanne, ce document prévoit un système comportant, pour agir comme un disque de commande, un cy- lindre de réglage, analogue à la plaque d'obturation des systèmes précédents, et associé à un organe de manoeuvre constitué par un levier Celui-ci est guidé dans une ouver- ture périphérique du corps de la vanne, et peut être action- né à la main Ce levier est vissé sur le cylindre de régla- ge Mais cette fixation par vissage de l'organe de manoeu- vre sur le disque d'obturation n'a d'intérêt que lorsque le disque obturateur est confectionné en métal ou en matiè- ré plastique Dans le cas d'un disque d'obturation en ma- tière céramique à base d'oxydes, une telle fixation vissée de l'organe de manoeuvre serait également impraticable 3. pour des raisons de prix de revient et d'ordre pratique. Le but de l'invention est d'éviter les inconvé- nients exposés, pour réaliser une vanne de genre défini plus haut, comportant des organes d'obturation des disques, direc- tement montés en appui étanche l'un contre l'autre, et con- fectionnés en un matériau dur, tel qu'une oxycéramique, avec un agencement tel que cette vanne soit pourtant simple à réaliser et foncionne de manière fiable. Selon l'invention, on obtient ces résultats d'une manière avantageuse avec une vanne du genre spécifié, carac- térisée en ce que le montage de l'organe de manoeuvre ou du disque mobile est assuré dans le sens radial par une partie annulaire de l'organe de manoeuvre qui entoure le disque mo- bile, au moins partiellement; la solidarisation du disque mo- bile et de la partie annulaire de l'organe de manoeuvre est ainsi assurée par au moins un appendice, de l'un de ces orga- nes, engagé dans un logement correspondant de l'autre organe; et cette solidarisation par la conjugaison des formes est li- mitée à la transmission du couple de manoeuvre de la vanne; le disque mobile et la partie annulaire qui l'entoure sont montés dans un logement interne du corps de la vanne, et as- sociés à un levier de manoeuvre en saillie vers l'extérieur, et pouvant être actionné à la main ou au moteur. La liaison ainsi réalisée conformément à l'inven- tion, entre le disque d'obturation tournant et l'organe de manoeuvre, constitue un montage purement radial, o inter- viennent uniquement les efforts correspondant au couple de manoeuvre de la vanne, en éliminant les efforts transversaux qui pourraient affecter l'étanchéité des portages du disque d'obturation tournant Suivant un mode de réalisation particulièrement in- téressant de l'invention, les efforts transversaux sont en- caissés par les faces latérales du logement de la partie an- nulaire de l'organe de manoeuvre, ces faces latérales assu- rent en effet le guidage de l'organe d'actionnement vis à vis des efforts transversaux, soit directement, soit par l'inter- médiaire de bagues de centrage. 4. Suivant une autre particularité de l'invention, le logement servant au montage de la partie annulaire de l'orea- ne de manoeuvre est constitué par une gorge annulaire inter- ne, ménagée dans le corps de la vanne Suivant encore une autre particularité, le disque tournant présente un diamètre réduit, pour constituer le logement de la partie annulaire de l'organe de manoeuvre. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description, qui va suivre, d'un mo- de de réalisation de l'invention, présenté à simple titre d' exemple nullement limitatif, on se référera au dessin an- nexé dans lequel Fig 1 est une coupe longitudinale d'une vanne de passage, conforme à l'invention, dont Fig 2 est une coupe transversale. Dans le mode de réalisation des fig 1 et 2, la van- ne comporte un corps pourvu de deux embouts de raccordement 3, 4, et dont la partie centrale 5 contient les organes d' obturation Comme on le voit, ces organes d'obturation sont constitués par trois disques 6, 7 et 8, le disque médian 7 étant monté de manière à pouvoir tourner De préférence, les disques 6, 7 et 8 sont confectionnés à base d'alumine, et montés en appui l'un contre l'autre, avec un ajustage étan- che Les deux disques extérieurs 6 et 8, qui sont fixes, sont appliqués contre le disque tournant 7, grâce aux ef- d'êtç-nçe Eéité forts de réaction de deux ajoints/annulaires 9; et le disque 7 peut tourner sur un pivot axial 10 monté dans des loge- ments appropriés prévus dans-les diques 6 et 7 Les disques 6, 7,8 sont pourvus d'ouvertures Il qui permettent le passa- ge du fluide. Comme on le voit sur les figures, le disque tour- nant 7 est solidaire d'un organe de manoeuvre, qui comporte une partie annulaire 12 entourant complètement le disque tournant 7, de manière à immobiliser l'organe de manoeuvre 16 dans le sens radial Le disque tournant 7 porte un appen- dice 13, engagé dans une rainure 14 de la partie annulaire 12 de-l'organe de manoeuvre, pour solidariser le disque tour- 5. nant et l'organe de manoeuvre, uniquement en ce qui concer- ne la transmission du couple de manoeuvre de la vanne La partie annulaire 12 est montée dans une gorge 15 du corps de la vanne, et se prolonge extérieurement par un levier 16 constituant l'organe manuel de manoeuvre de la vanne, et qui passe dans une fente allongée 17 du corps La gorge an- nulaire 1,5 o est montée la partie annulaire 12 de l'orga- ne de manoeuvre contient deux bagues de centrage élastiques 18, agissant à la manière de rondelles Belleville, de part et d'autre de la partie annulaire 12, pour exercer chacune sur cette partie un effort élastique, dans le sens axial, et encaisser ainsi les efforts transversaux Les bagues de cen- trage 18 ne viennent en appui que partiellement, lorsqu'on met en position d'ouverture des orifices fixes de purge d' air de la vanneo Comme déjà précisé, le mode de réalisation que 1 ' on vient de décrire en référence aux figures n'est qu'un exemple de présentation de la vanne conforme à l'invention, et celle-ci n'est en rien limitée à ce mode de réalisation particulier On peut, en effet, réaliser de plusieurs au- tres manières la vanne conforme à l'invention, notamment quant à la disposition et à la configuration de ses divers organes, et quant au mode d'actionnement du disque obtura - teur tournant Par exemple, pour réaliser le logement annu- laire de montage de la partie annulaire de l'organe de ma- noeuvre, on peut donner au disque mobile un diamètre infé- rieur à celui des disques fixes On peut aussi associer le levier de l'organe de manoeuvre à un dispositif d'actionne- ment à moteur 6. REVENDICATIONS 1 Vannrme de passage pour un fluide comportant des organes d'obturation constitués par des disques, dont l'un est tournant et présente, pour le passage du fluide, des ou- vertures correspondant à des ouvertures analogues ménagées dans un disque fixe; le disque mobile étant monté en appui étanche contre le disque fixe, et relié à un organe de ma- noeuvre, qui se prolonge extérieurement par un levier; van- ne caractérisée en ce que le montage de l'organe de manoeu- 1 C vre ( 12, 16) ou du disque mobile ( 7) est assuré dans le sens radial par une partie annulaire ( 12) de l'organe de manoeu- vre ( 16) qui entoure au moins en partie le disque mobile ( 7); la solidarisation du disque mobile ( 7) et de la partie annu- laire ( 12) de l'organe de maneouvre étant ainsi assurée par au moins un appendice ( 13) de l'un de ces organes engagé dans un logement correspondant ( 14) de l'autre organe, et cettesolidarité étant limitée à la transmission du couple de manoeuvre de la vanne; le disque mobile ( 7) et la partie an- nulaire ( 12) qui l'entoure étant montés dans un logement in- terne ( 15) du corps de la vanne, et associés à un levier de manoeuvre ( 16) en saillie vers l'extérieur et pouvant être actionné à la main ou au moteur 2 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces latérales du logement ( 15) de la partie an- nulaire ( 12) de l'organe de manoeuvre ( 12,16) assurent, di- rectement ou par l'intermédiaire de bagues de centrage ( 18), le guidage latéral de l'organe de manoeuvre ( 12, 16). 3 Vanne selon l'une des revendication I ou 2, ca- ractérisée en ce que le logement ( 15) est constitué par une gorge annulaire interne du corps de la vanne 4 Vanne selon l'une des revendications I ou 2,ca- ractérisée en ce que le disque mobile présente un diamètre plus faible, pour réaliser le logement ( 15). Vanne selon l'une quelconque'des revendications I à 4, caractérisée en ce que les bagues de centrage ( 18) exercent un effort élastique d'appui dans le sens axial sur la partie annulaire ( 12) de l'organe de manoeuvre ( 12,16). ?. s Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que les bagues de centrage ( 18) sont constituées par des ressorts à disques. 7 Vanne selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que les bagues de centrage ( 18) s'appui- ent partiellement sur la partie annulaire de l Porgane de ma- noeuvre lorsqu'on met en position d'ouverture des orifices de purge d'air de la vanne.