Brevet FR2627252A1 — publié le 19890818

L'invention concerne une vanne trois voies à passage intégral et à boisseau orientable en cours de fonctionnement. Les vannes connues du genre en question - n assurent pas le passage intégral, lorsque le boisseau est actionné, du fluide entre l'entrée et la sortie de celles-ci : il y a variation du débit pendant le passage d'une voie à une autre - occasionnent des pertes de charge par le fait que les canalisations extrêmes mises en communication par la vanne, ne sont pas dans le prolongement l'une de l'autre. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces divers inconvénients et concerne à cet effet une vanne trois voies à passage intégral et à boisseau orientable en cours de fonctionnement, caractérisée en ce qu'elle comporte a) un corps de vanne constitué essentiellement par deux canalisations cylindriques, obliques, à axes sécants, ayant une extrémité commune centrée au point d'intersection des axes des deux cylindres b) un boisseau constitué essentiellement par un cône traversé par un cyli-n- dre créux, ayant une extrémité centrée sur la base du cône, l'autre extrémité débouchant sur la partie latérale de celui-ci. Elle est également caractérisée en ce que - les angles formés par a) les axes des canalisations cylindriques et leur axe de symétrie, b) l'arrête longitudinale du cône et son axe de symétrie, c) l'axe du cylindre creux et celui du cône qu'il traverse, sont identiques ; - la base du cône est centrée sur l'extrémité commune des deux canalisations cylindriques - il existe une position dans laquelle les axes,d'une des deux canalisations du corps de vanne, du cylindre creux du boisseau et de la canalisation extérieure venant se fixer sur la bride de l'extrémité commune des deux canalisations cylindriques, sont confondus. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe de la vanne - la figure 2 est une perspective partielle de celle-ci mettant en évidence la communication du cylindre creux du boisseau avec une des deux canalisations cylindriques du corps de vanne. La vanne représentée aux figures comporte - Deux canalisations 1 et 2, cylindriques, obliques, à axes (a) et (b) sécants, ayant une extrémité commune centrée au point d'intersection (c) des axes des deux cylindres. L'ensemble de ces deux canalisations constitue l'essentiel du corps de la vanne, celui-ci pouvant être obtenu par moulage ou tout autre procédé. A chacune des trois ouvertures de la vanne, sont prévues des brides permettant la liaison de celle-ci avec les canalisations d'entrée et de sortie extérieures. L'angle x formé par les axes (a) et (b) des canalisations cylindriques et leur axe (d) de symétrie est, dans la réalisation préférentielle de l'invention, égal à 15 degrés. - Un boisseau constitué essentiellement par un cône 3 traversé par un cylindre creux d'axe (e) ayant une extrémité centrée sur la base (c) du cône, l'autre extrémité débouchant sur la partie latérale de celui-ci. Ce cône est terminé, au sommet, par un axe 4 destiné à être entrainé, en rotation, par une motorisation 5. Le boisseau occupe le volume résultant de l'intersection du cône 3 par le cylindre creux d'axe (e) qui forme un angle x avec l'axe (d) du cône égal à l'angle x précédemment définit pour le corps de vanne (soit 15 degrés dans la réalisation préférentielle de l'invention). L'angle formé par les arêtes longitudinales du cône et son axe de symétrie est également identique à angle x. La base du cône du boisseau est centrée sur l'extrémité commune (c) des deux canalisations cylindriques, le sommet de celui-ci débouchant, par son axe 4, dans la zone située entre les canalisations cylindriques 1 et 2 : un renforcement 6 ayant été prévu, à cet effet, sur le corps de vanne. Ledit boisseau vient se loger dans le corps de vanne qui est donc, en définitive, délimité intérieurement et extérieurement, d'une part, par les surfaces résultant de l'intersection des deux canalisations cylindriques, et d'autre part, par les surfaces résultant de l'intersection dudit boisseau conique avec les surfaces précédemment obtenues. En outre - les axes de symétrie (d) du boisseau conique et du corps de vanne sont confondus - le diamètre du cylindre creux traversant en oblique le boisseau est égal, dans la réalisation préférentielle de l'invention, au diamètre intérieur des canalisations cylindriques du corps de vanne - l'axe (e) du cylindre creux du boisseau et celui (b) de la canalisation cylindrique en communication, sont, en position de passage intégral, confondus ; - il existe une position dans laquelle les axes, (a) d'une des deux canalisations du corps de vanne, (e) du cylindre creux du boisseau et (f) de la canalisation extérieure 7 venant se fixer sur la bride de l'extré- mité commune des deux canalisations cylindriques, sont confondus - le passage d'une voie de sortie à l'autre est réalisé par la rotation du boisseau autour de son axe. Pendant cette rotation, le débit global reste constant, le passage d'une voie à l'autre se faisant progressivement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes, utiliser tous types de matériaux et l'étendre à tous types d'applications, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Vanne trois voies à passage intégral et à boisseau orientable en cours de fonctionnement , caractérisée en ce qu'elle comporte a) un corps de vanne constitué essentiellement par deux canalisations 1 et 2, cylindriques, obliques, à axes (a) et (b) sécants, ayant une extrémité commune centrée au point (c) d'intersection des axes des deux cylindres b) un boisseau constitué essentiellement par un cône 3 traversé par un cylindre creux, d'axe (e), ayant une extrémité centrée sur la base (c) du cône, l'autre extrémité débouchant sur la partie latérale de celui-ci. 2 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la base du cône est centrée sur l'extrémité commune (c) des deux canalisations cylindriques. 3 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les angles x formés par a) les axes (a) et (b) des canalisations cylindriques et leur axe (d) de symétrie, b) l'arête longitudinale du cône et son axe de symétrie (d), c) l'axe (e) du cylindre creux et celui (d) du cône qu'il traverse, sont identiques. 4 - Vanne, selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit angle x est égal à 15 degrés. 5 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe du boisseau et celui de symétrie du corps de vanne sont confondus. 6 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre du cylindre creux traversant en oblique le boisseau, est égal au diamètre intérieur des canalisations cylindriques du corps de vanne. 7 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que, en position de passage intégral, l'axe (e) du cylindre creux du boisseau et celui (b) de la canalisation cylindrique en communication sont confondus. 8 - Vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il existe une position dans laquelle les axes,(a) d'une des deux canalisations du corps de vanne, (e) du cylindre creux du boisseau et (f) de la canalisation extérieure 7 venant se fixer sur la bride de 1' extrémité commune des deux canalisations cylindriques, sont confondus. 9 - vanne, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le passage d'une voie de sortie à l'autre est réalisé par la rotation du boisseau autour de son axe.