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La présente invention est relative aux garnitures annulaires d'étanchéité$ te que les sièges à clapets ou organes équivalents. Elle a pour objet des perfectionnements de tels garnitures ou sièges, grâce auxquels des éléments annulaires sont assemblés sous pression, par déformation, contraction ou expansion de l'un d'entre eux.
En particulier, l'invention vise un siège annulaire ou garniture d'étanchéité fixé dans un support sur une partie d'un ensemble tel qu'un robinet à clapet, pour constituer le siège de oe dernier, la fixation ayant lieu ou moyen d'un tampon ou d'un manchon qui
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maintient, de façon permanente, le siège ou garniture annulaire d'étanchéité sous compression élevée, sans qu'il soit nécessai- re de recourir à des vis ou autres éléments amovibles. L'in- vention comprend aussi dans son cadre le procédé et les moyens de réalisation de telles garnitures ou sièges.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seu- lement, des formes de réalisation des perfectionnelents objet de l'invention.
La figure 1 est une section axiale d'une disposi- tion à laquelle est appliquée l'invention sous l'une de ses formes de réalisation,
La figure 2 est une section similaire d'un corps de robinet ou boîte à clapet représenté partiellement, et montrant une phase du procédé de réalisation, dont la phase précédente peut être suivie sur la figure 1,
Les figures 3 et 4 montrent les phases ultérieures du procédé de réalisation,
La figure 4 montre la réalisation achevée,
La figure 5 montre une autre construction de robinet ou boîte à clapet, à la première phase de réalisation du siège perfectionné,
Les figures 6 et 7 illustrent les phases ulté- rieures du procédé de réalisation,
La figure 8 montre la réalisation terminée.
Sur la figure 1, 1 est une bague qu'on peut, par exemple, considérer comme une bague de garniture ou siège d'un clapet, et constituée de feuilles d'amiante comprimées et vul- oanisées, mais, en substance, encore compressibles et élastiques dans le but d'assurer la fermeture étanche du clapet. La :Vague 1 peut être faite de toute autre matière plus ou moins. compressible destinée à être maintenue comprimée entre deux anneaux de retenue, externe 2 et interne 3. Ces anneaux
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sont de préférence métalliques et par exemple en aoier, bien que d'autres métaux puissent être employés dans certains cas.
L'anneau 2 s'ajuste de préférence sur la périphérie de la bague 1 et l'anneau 3 s'ajuste à force à l'intérieur de la bague 1, bien que la présence d'un certain jeu relatif de. la bague et des anneaux soit sans inconvénients dans certains cas,
Les anneaux et la bague sont assemblés comme montré et placés sur un bloo-support ou de butée 4 qui présente une surface plane annulaire 5 pour reoevoir la face inférieure de la bague 1 et deux épaulements ou surfaces annulaires planes
6 et 7 pour supporter les anneaux 2 et 3 respectivement.
Le bloc peut aussi comporter un épaulement à face verticale 8, de ahauteur plus ou moins grande, entourant la périphérie de l'anneau 2 pour s'opposer aux expansions radiales de oelui-oi, dans le cas où cet anneau a une section transversale de surface insuffisante pour lui permettre, sans être renforce ou soutenu, de résister aux efforts d'expansion qui lui sont appliqués. L'anneau 3 a sa face interne conique pour rece- voir une partie mâle constituée par l'extrémité conique d'un mandrin ou tampon d'expansion 11, le bloc 4 étant pourvu d'un évidement 12 pour permettre le passage de ce tampon.
Ce dernier est forcé vers le bas avec une poussée convenable pour dilater l'anneau 3 de la quantité désirée, /en plus de sa compression initiale, en comprimant ainsi, la bague de.garnit ure 1, qui est de la sorte maintenue fermement et en permanence. Le mandrin 11 est retiré, laissant les anneaux 2 et 3 et la bague 1 réunie pratiquement en un seul ensemble utilisable comme élément de clapet ou pour divers buts comme le comprendrait les hommes de l'art.
Les figures 2,3 et 4 montrent plus spéoialement une application, ou mise en oeuvre complète de l'invention, susceptible d'un nombre indéfini de telles applications.
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La bague-joint la est utilisée comme joint ou siège de clapet au lieu d'un joint ou garniture du clapet mobile lui-même, mais en peut tout aussi bien être appliquée au clapet mobile comme dans l'exemple des figures 5 à 9 décrit plus loin.
Dans la forme la plus générale de l'invention,, la bague la peut être d'un type extrêmement variable ; aussi, elle peut être compacte ou lamellaire, compressible ou incom- pressible; la forme de sa section transversale peut aussi varier. La forme du type spécialement représente convient à certains cas.
Le corps ou carter 15 comporte une ouverture 16 à la partie inférieure de laquelle doit être fixée la bague joint la pour former le siège de clapet proprement dit, Cette bague présente des faces planes supérieure 17 et inférieure 18, et une paroi ou surface externe 19, une étroite surface cylindrique inférieure interne 20, au-dessous de laquelle est une surface conique 21 qui diverge vens l'extérieur; les parties supérieures des parois externe et interne sont de préférence biseautées en 22, grâce à quoi, la face supérieure 17, qui est la face de joint, est d'une largeur annulaire réduite comme montré. La forme de la section transversale de la bague peut être considérablement modifiée.
La bague-joint est fixée convenablement et de façon permanente, à l'état comprimé, sur -Lui support approprié sans l'image de vis ou moyens similaires, comme c'est le cas dansla manière ordi- nairement en usage antérieurement à la présente invention, Ces moyens sont susceptibles de se dégager ou même de tomber et donnent lieu à des ennuis et des difficultés bien connues de l'homme de l'art. En particulier, dans le cas d'une bague- joint compressible qui doit être maintenue en place sous pres- sion par l'emploi de vis ou d'écrous, il est pratiquement
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impossible à l'opérateur d'ajuster uniformément les dispositifs de fixation et, de ce fait, dans certains cas, le joint peut être fixé trop fortement,
ce qui risque de rompre ou d'arracher les filets de vis, ou bien dans d'autres cas, la fixation n'est pas assez énergique. Comme on peut le voir, avec la présente invention, le joint est maintenu par des moyens fixés positi- vement et qui sont appliques dans des conditions permettant de relier exactement l'importance de la pression, et d'une manière uniforme, dans toutes les réalisations,
La boite ou corps 15 comporte un siège ou bague. ou douille, consistant en une paroi ou fond horizontal 24 et' une paroi latérale ou périphérique 25.
Au-dessous du fond est un canal annulaire 26 qui, dans cet exemple, est à paroi latérale conique et disposé juste au-dessus d'un rebord ou épaulement 27 qui se prolonge, intérieurement au passage, d'une quantité suffisante pour recevoir et supporter l'extré- mité inférieure d'un manchon de blocage cylindrique 30. Xe manchon est fait de tout métal,approprié et l'épaisseur de sa paroi est sensible; il est d'une dimension telle. qu'il s'ajuste avec un serrage satisfaisant (il peut même être engagé à la presse) dans la partie de paroi cylindrique 24 de la bague la et la partie adjacente 2 du passage.
Un disque d'expansion 35 est placé dans le manchon 30 avec sa périphérie opposée à l'extrémité inférieure de oe dernier et au canal 26 de la boite à clapet. Ce disque d'expansion doit être déformé et distendu, pour produire l'ex- pansion requise de l'extrémité inférieure du manchon, par un procédé qu'on peut qualifier d'expansion conique", c'est-à- dire que l'angle du cône deit être modifié pour produire l'expansion périphérique désirée. Dans ce but, le disque . peut être initialement plat et, après sa mise en place, comme indiqué, il est.amené à prendre une forme conique.
Ou bien,
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comme montré, et de préférence, dans la plupart des cas, il est initialement conique et déforme jusqu'à l'aplatissement partiel ou total. Le disque présente, de préférence, une ou- verture centrale 36 est, de ce fait, sa forme est tronconique.
Une butée 37 est introduite dans le passage 16 pour supporter le disque en position avec la base du cône reposant sur l'extrémité de la butée. Dans certainscas et comme montré, cette butée peut avantageusement faire partie d'un socle-support 38 de la boite à clapet. Un poussoir 39 est alors appliqué sur la ;partie supérieure du disque avec une force suffisante pour l'aplatir, ce qui a pour résultat de dilater sa périphérie et, 'par suite, de dilater l'extrémité inférieure du manchon 30 dans le canal 26 (figure 3) comme montré en 33, et s'assujettir ce manchon en position.
Le déplacement du poussoir est poursuivi, comme montré aussi en figure 3, ce qui redonne d'abord une forme conique au siège mais de sens opposé à sa forme initiale, puis le disque est expulsé du passage 16 et le poussoir retiré.
Un poussoir d'expansion 11 (figure 4) ou matoir similaire à celui de la figure 1 est alors appliqué sur l'extrémité supérieure du manchon 30 et l'extrémité conique 10 de oe poussoir déforme la partie supérieure du manchon qui prend une forme conique en 41, correspondant à la paroi conique 21 de la bague-joint qui est$en même temps comprimée au deuré déterminé par la propre poussée du poussoir. Celui-ci est alors retiré.
La déformation du manchon est permanente et la bague- joint est, de ce fait, fixée positivement et en permanence
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dans sa position correcte;.elle est maintenue sous compression convenable sans recourir à des dispositifs de tels que des vis qui peuvent prendre du jeu ou sont sujets à incon- ' vénients pour les raisons indiquées plus haut.
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Les figures 5 à 8 montrent une variante de réali- sation dans laquelle une bague-joint similaire à la précédente la est fixée à une partie mobile de boite à clapet 50 ou corps de robinet, qui, dans cet exemple, est du type vanne modifié. Mais il est entendu que la garniture peut *être ap- .. pliquée d'une manière analogue à d'autres types de parties mobiles de robinets, y compris les clapets à mouvement alter- natif.
Le corps 50 est pourvu d'un siège ou douille pour recevoir la bague-joint ou garniture et comporte un canal à paroi conique pour y engager le manchon 30. Ce siège et ce canal sont analogues à ceux de l'exemple précédent et désignés par les mêmes chiffres de référence. Le fond du canal 26 est une surface plane 51 et, lorsqu'une cavité telle que 52 est prévue, la surface 51 peut constituer un épaylement annu- laire sur lequel repose l'extrémité inférieure du manchon. Cet épaulement peut s'étendre assez loin vers l'intérieur pour supporter le disque d'expansion 35, ce qui permet de suppri- mer toute butée de soutien du corps de la boite à clapet ou du robinet.
Les divers éléments ayant les positions montrées à la figure 5, le poussoir de déformation 39 est appliqué sur le disque (figure 6) et celui-ci est aplati en 35a (fi- gure 7) en dilatant le manchon en 40 dans le canal 26, en principe comme dans l'exemple précédent. Puisque, dans cet exemple, il n'y a pas de passage de fluide à travers cette partie du corps, il n'est pas nécessaire de retirer le disque qui reste en place et verrouille positivement le manchon,
Dans cette construction, on remarquera que la présence de l'ouverture dans le disque 35 empêche la compression de l'air derrière ce dernier lorsqu'il est aplati.
Si le disque ne comportait pas d'ouverture, l'air serait comprimé derrière
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lui et aurait tendance à se dilarer si le robinet ou la boîte à. clapet était chauffé, ce qui produirait du jeu dans la fixation du disque.
Le matoir 10 est utilisé (figure 8) pour déformer le bord supérieur du manchon, comme dans l'exemple précédent, puis retiré pour laisser la construction terminée comme montré par la figure 8.
REVENDICATIONS
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1 - Procédé de réalisation d'un ensemble annulaire formé d'éléments multiples, et comportant deux éléments indé- pendants et un élément compressible, caractérisé en ce qu'on assemble les éléments séparés avec l'ornement compressible disposé entre eux, et on les relie de façon permanente par une déformation de l'un d'eux.
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The present invention relates to annular sealing gaskets $ te as the valve seats or equivalent members. Its object is to improve such linings or seats, thanks to which annular elements are assembled under pressure, by deformation, contraction or expansion of one of them.
In particular, the invention relates to an annular seat or seal fixed in a support on a part of an assembly such as a flap valve, to constitute the seat of the last oe, the fixing taking place or by means of a tampon or sleeve that
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permanently maintains the seat or annular seal under high compression, without the need for screws or other removable elements. The invention also includes within its scope the method and the means for producing such linings or seats.
The appended drawing represents, by way of example only, embodiments of the improvements which are the subject of the invention.
Figure 1 is an axial section of an arrangement to which the invention is applied in one of its embodiments,
Figure 2 is a similar section of a valve body or valve box shown partially, and showing a phase of the production process, the previous phase of which can be followed in Figure 1,
Figures 3 and 4 show the subsequent phases of the production process,
Figure 4 shows the completed embodiment,
Figure 5 shows another construction of valve or valve box, in the first phase of the realization of the improved seat,
Figures 6 and 7 illustrate the subsequent phases of the production process,
Figure 8 shows the completed embodiment.
In figure 1, 1 is a ring which can, for example, be considered as a packing ring or seat of a valve, and made of sheets of asbestos compressed and vulcanized, but, in substance, still compressible and elastic in order to ensure the tight closing of the valve. The: Wave 1 can be made of any other material more or less. compressible intended to be kept compressed between two retaining rings, external 2 and internal 3. These rings
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are preferably metallic and for example aoier, although other metals may be used in some cases.
The ring 2 preferably fits on the periphery of the ring 1 and the ring 3 forcibly fits inside the ring 1, although the presence of some relative play of. the ring and rings is without drawbacks in some cases,
The rings and the ring are assembled as shown and placed on a bloo-support or abutment 4 which has an annular flat surface 5 to receive the underside of the ring 1 and two shoulders or flat annular surfaces
6 and 7 to support rings 2 and 3 respectively.
The block may also include a shoulder with a vertical face 8, of a greater or lesser height, surrounding the periphery of the ring 2 to oppose the radial expansions of oelui-oi, in the case where this ring has a cross section of insufficient surface to allow it, without being reinforced or supported, to resist the expansion forces applied to it. The ring 3 has its conical internal face to receive a male part constituted by the conical end of a mandrel or expansion pad 11, the block 4 being provided with a recess 12 to allow the passage of this pad. .
The latter is forced downward with a suitable thrust to expand the ring 3 by the desired amount, / in addition to its initial compression, thus compressing the packing ring 1, which is thus held firmly and permanently. Mandrel 11 is withdrawn, leaving rings 2 and 3 and ring 1 united in substantially one assembly usable as a valve member or for various purposes as would be understood by those skilled in the art.
FIGS. 2, 3 and 4 show more specifically an application, or complete implementation of the invention, capable of an indefinite number of such applications.
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The seal ring 1a is used as a seal or valve seat instead of a seal or gasket for the movable valve itself, but may just as well be applied to the movable valve as in the example of Figures 5 to 9 described. further.
In the most general form of the invention, the ring 1a can be of an extremely variable type; also, it can be compact or lamellar, compressible or incompressible; the shape of its cross section may also vary. The shape of the type specially represented is suitable for certain cases.
The body or casing 15 has an opening 16 to the lower part of which the seal ring must be fixed to form the valve seat itself, This ring has upper 17 and lower 18 flat faces, and an outer wall or surface 19. , a narrow inner lower cylindrical surface 20, below which is a conical surface 21 which diverges from the exterior; the upper portions of the outer and inner walls are preferably bevelled at 22, whereby the upper face 17, which is the seal face, is of reduced annular width as shown. The shape of the cross section of the ring can be changed considerably.
The seal ring is suitably and permanently fixed, in the compressed state, on a suitable support without the image of screws or similar means, as is the case in the manner ordinarily in use prior to the present invention. invention, These means are likely to come loose or even fall and give rise to troubles and difficulties well known to those skilled in the art. In particular, in the case of a compressible seal ring which must be held in place under pressure by the use of screws or nuts, it is practically
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the operator cannot evenly adjust the fasteners and therefore in some cases the gasket may be fastened too tightly,
this risks breaking or tearing off the screw threads, or in other cases, the fixing is not strong enough. As can be seen, with the present invention, the seal is held by means which are positively fixed and which are applied under conditions which allow the magnitude of the pressure to be exactly related, and in a uniform manner, in all areas. achievements,
The box or body 15 comprises a seat or ring. or socket, consisting of a horizontal wall or bottom 24 and a side or peripheral wall 25.
Below the bottom is an annular channel 26 which, in this example, has a tapered side wall and disposed just above a rim or shoulder 27 which extends, internally to the passage, by an amount sufficient to receive and supporting the lower end of a cylindrical locking sleeve 30. The sleeve is made of any suitable metal and its wall thickness is sensitive; it is of such a dimension. that it fits with a satisfactory clamping (it can even be engaged with the press) in the cylindrical wall part 24 of the ring 1a and the adjacent part 2 of the passage.
An expansion disc 35 is placed in the sleeve 30 with its periphery opposite the lower end of the latter and the channel 26 of the valve box. This expansion disc must be deformed and distended, to produce the required expansion of the lower end of the sleeve, by a process which may be termed "conical expansion", i.e. The angle of the cone must be altered to produce the desired peripheral expansion. For this purpose, the disc may be initially flat and, after its placement, as shown, is brought to a conical shape.
Or,
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as shown, and preferably, in most cases, it is initially conical and deforms until partial or total flattening. The disc preferably has a central opening 36 and therefore its shape is frustoconical.
A stopper 37 is introduced into the passage 16 to support the disc in position with the base of the cone resting on the end of the stopper. In certain cases and as shown, this stopper can advantageously form part of a support base 38 of the valve box. A pusher 39 is then applied to the upper part of the disc with sufficient force to flatten it, which results in expanding its periphery and hence expanding the lower end of the sleeve 30 into the channel 26. (figure 3) as shown at 33, and secure this sleeve in position.
The movement of the pusher is continued, as also shown in FIG. 3, which first restores a conical shape to the seat but in the opposite direction to its initial shape, then the disc is expelled from the passage 16 and the pusher withdrawn.
An expansion pusher 11 (Figure 4) or stamp similar to that of Figure 1 is then applied to the upper end of the sleeve 30 and the conical end 10 of the pusher deforms the upper part of the sleeve which takes a conical shape. at 41, corresponding to the conical wall 21 of the seal ring which is at the same time compressed to the time determined by the push of the pusher itself. This is then withdrawn.
The deformation of the sleeve is permanent and the seal ring is therefore positively and permanently fixed
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in its correct position, it is maintained under proper compression without resorting to devices such as screws which may take play or are subject to drawbacks for the reasons stated above.
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FIGS. 5 to 8 show an alternative embodiment in which a seal ring similar to the previous one la is fixed to a movable part of a valve box 50 or valve body, which, in this example, is of the modified valve type. . However, it is understood that the packing may be applied in a similar manner to other types of moving parts of valves, including reciprocating flaps.
The body 50 is provided with a seat or sleeve for receiving the seal ring or gasket and comprises a conical wall channel for engaging the sleeve 30 therein. This seat and this channel are similar to those of the previous example and designated by the same benchmarks. The bottom of the channel 26 is a planar surface 51 and, when a cavity such as 52 is provided, the surface 51 may constitute an annular spur on which the lower end of the sleeve rests. This shoulder may extend far enough inward to support the expansion disc 35, thereby eliminating any support stopper from the valve body or valve body.
The various elements having the positions shown in figure 5, the deformation pusher 39 is applied to the disc (figure 6) and the latter is flattened at 35a (figure 7) by expanding the sleeve at 40 in the channel 26 , in principle as in the previous example. Since in this example there is no passage of fluid through this part of the body, there is no need to remove the disc which remains in place and positively locks the sleeve,
In this construction, it will be appreciated that the presence of the opening in the disc 35 prevents the compression of the air behind the latter when it is flattened.
If the disc did not have an opening, the air would be compressed behind
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him and would tend to dilarate if the tap or the box. clapper was heated, which would produce play in the disc retainer.
Stamp 10 is used (Figure 8) to deform the top edge of the sleeve, as in the previous example, then removed to leave the construction complete as shown in Figure 8.
CLAIMS
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1 - A method of making an annular assembly formed of multiple elements, and comprising two independent elements and a compressible element, characterized in that the separate elements are assembled with the compressible ornament arranged between them, and they are assembled. permanently connects by a deformation of one of them.