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Vanne à disques obturateurs formant coin.
L'invention concerne une vanne pourvue de disques obtura- teurs formant coin qui sont suspendus avec jeu radial et axial dans un porte-disques, également en forme de coin, mû par la tige de commande de la vanne.
Dans les vannes connues de.ce type, quand la vanne est fermée, les disques obturateurs portent par l'intermédiaire de grandes surfaces contre le porte-disques. Il en résulte que pour ouvrir la vanne on doit vaincre une pression de frottement démesu- rée, qui est d'autant plus forte que la pression de service est élevée. Dans les vannes connues l'effort d'ouverture est sensible- ment aussi grand que l'effort de fermeture, c'est-à-dire que pour ..
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ouvrir la vanne il faut appliquer une force qui est égale à celle nécessaire pour fermer la vanne. Notamment pour les grandes vannes ceci présente un grave inconvénient.
Suivant l'invention, on obvie à cet inconvénient en fai- sant en sorte que les disques obturateurs et leurs contrebutées solidaires du porte-disques, qui absorbent la pression d'expansion, portent les uns contre les autres par points où linéairement quand la vanne est fermée. De ce fait l'effort à mettre en oeuvre pour ouvrir la vanne devient notablement plus faible que l'effort né- cessaire pour fermer la vanne, ce qui représente un avantage tout particulièrement marqué pour les grandes'vannes.
Il est connu en soi de faire en sorte que les disques ob- turateurs prennent appui par points contre une autre partie de la vanne. Il faut remarquer, toutefois, que dans ces vannes connues les disques obturateurs prennent appui non pas contre le porte- disques, mais contre la tige de commande de la vanne. Les disques prennent appui contre la tige de vanne selon des surfaces inclinées en coin. Cette partie en forme de coin de la tige de vanne consti- tue simplement une pièce d'expansion pour les disques obturateurs.
Or il est précisément conforme à l'esprit de la présente invention d'éviter pareilles pièces d'expansion. Pour le reste, ces vannes connues exigent, pour supporter les disques obturateurs, l'emploi de verrous et de butées spéciaux qui compliquent la construction.
La vanne conforme à l'invention a, par contre, la construction la plus simple.
Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, les épaulements du porte-disques comprennent des gorges dans les- quelles est engagé un rebord annulaire des disques obturateurs et dont la profondeur augmente en direction du plan médian du porte- disques. De cette façon on diminue le risque d'un grippage des disques obturateurs dans leur support.
Suivant l'invention, on obtient une autre amélioration du
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fait qu'on réalise le contact par points entre les disques obtura- teurs et leurs contrebutées prévues sur le. porte-disques, qui ab- sorbent la pression d'expansion, en donnant une forme bombée aux faces arrière des disques obturateurs. Ce contact réalisé par une surface bombée entre les disques obturateurs et le porte-disques aide avantageusement les disques obturateurs à régler spontanément leur position par rapport au porte-disques.
En'outre, suivant l'invention, la partie du porte-disques contre laquelle, dans la position de fermeture, les disques obtu- rateurs portent par points ou linéairement, est constituée par une pièce distincte remplaçable relativement à la partie restante du porte-disques. Dans un développement spécial de cette forme d'exé- cution, la partie remplaçable du porte-disques est constituée par une broche à extrémités arrondies qui est déplaçable longitudinale- ment à emboîtement étanche dans une forure transversale du porte- disques, le traversant de part en part. Ceci permet, lorsque l'é- cartement entre les surfaces d'étanchéité du corps de vanne devient plus grand, de remplacer la ou les parties du porte-disques, contre lesquelles prennent appui les disques obturateurs, par des parties plus larges qui rattrapent l'écartement perdu.
La vanne peut ainsi continuer à fonctionner sans changement dans son ancienne position.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple plu- sieurs formes d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une vanne conforme à l'invention,
Fig. 2 est un diagramme des forces,
Fig. 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme d'exé- cution de la vanne, et
Figs. 4 et 5 sont des coupes longitudinales partielles de deux autres formes d'exécution.
La tige de vanne, qu'on peut relever et abaisser à l'aide d'un volant à main non représenté, est vissé à demeure dans un porte-disques 2. Le porte-disques 2 comprend dans ses deux faces
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des creux à dégagement 5 dans lesquels sont suspendus librement les disques obturateurs 4. Le diamètre des creux 3 est légèrement plus grand que le diamètre extérieur des plaques obturatrices 4.
De même, la profondeur des creux 3 est légèrement plus grande que la largeur du rebord annulaire 5 des disques, qui est engagé dans le creux. A l'arrière, les disques obturateurs 4 comportent des saillies 6 qui, lorsque la vanne est fermée, portent contre le fond 7 des creux 3. Dans la position de fermeture, en outre, les disques obturateurs portent contre les creux 3 aux points 8. Les bords périphériques 9 des creux 3 sont évasés en direction du plan médian du porte-disques 2 afin que les saillies 6 des disques 4 viennent porter de manière sûre contre le fond 7 des creux 3. Dans la position de fermeture les disques 4 portent contre des sièges 10 du corps de vanne 11. Le porte-disques 2 est en outre pourvu d'une lunette 12.
Pour fermer la vanne, on abaisse à l'aide du volant à main, non représenté, la tige de vanne 1. Ceci a pour effet de dé- placer également de haut en bas le porte-disques 2 et les disques obturateurs 4 jusqu'à ce que les disques, suspendus librement dans le porte-disques 2, viennent toucher les surfaces d'étanchéité 10 du corps de vanne 11. A ce moment les disques 4 reposent dans le bas sur les surfaces périphériques des creux 3.
Lorsqu'on continue à faire descendre le porte-disques 2, le mouvement descendant des disques obturateurs 4 cesse par suite de la pression de frottement se développant aux surfaces d'étahchéi- té dans le sens des flèches 13, de sorte que les disques obturateurs 4 viennent porter dans le haut contre les points 8 des surfaces périphériques des creux 3 et, de ce fait, sont entraînés davantage vers le bas jusqu'à ce que leurs saillies viennent porter contre le fond 7 des creux 3 dans la direction des flèches représentées sur la fig.l. En même temps, l'évasement des surfaces périphériques 9 des creux 3 empêche qu'avant de venir en contact avec le fond 7 pendant leur mouvement dans la direction des flèches représentées sur la fig.1, les disques obturateurs 4 ne soient grippés ailleurs.
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La compression 14 agissant horizontalement sur le porte- disques 2, qui est provoquée par la pression 15 des surfaces d'é- tanchéité, a pour effet, de concert avec la pression 16 de la tige de vanne, de serrer les disques obturateurs 4 contre les sièges
10 du corps de vanne 11.
On ouvre la vanne, comme tout autre argane d'obturation, en déplaçant en sens inverse, de bas en haut, la tige de vanne 1 et, avec elle, le porte-disques 2 et les disques obturateurs 4.
Dans la forme d'exécution modifiée représentée sur la fig., les disques obturateurs 4 sont bombés à la face arrière, comme c'est 'indiqué en 6'. Dans la position de fermeture, le bombement 6' porte au centre contre le fond 7 des creux 3. En outre, dans la position de fermeture, les disques obturateurs portent contre les points
8 des creux 3. Les bords périphériques 9 des creux 3 sont évasés en direction du plan médian du porte-disques 2 afin qu'il ne puis- se pas se produire de grippements et que le dos bombé des disques vienne en contact avec le porte-disques.
Dans l'a forme d'exécution représentée sur la fig. 4, le corps de vanne 11 comporte deux surfaces d'étanchéité 10 formant coin. Quand la vanne est fermée, deux disques d'étanchéité 4, formant coin eux aussi, portent contre ces surfaces d'étanchéité.
Lorsque la*vanne est ouverte, les disques obturateurs 4 sont sus- pendus avec jeu radial et axial dans le porte-disques 2, qui est en deux parties. Les faces arrière des disques obturateurs 4 sont bombées.
Le porte-disques 2 est traversé de part en part par une forure transversale 17 dans laquelle une broche 18 est déplaçable à emboîtement étanche. Les extrémités de la broche 18 sont arron- dies. Contre ces extrémités arrondies les disques obturateurs 4 portent par points aux endroits 19.
Dans le porte-disques¯2 est vissée une tige de vanne 1 qui est pourvue-à l'extérieur du corps de vanne, de manière usuelle, d'un volant de commande à main. En faisant tourner la tige 1 on ..peut relever et abaisser l'obturateur.
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Dans la position de fermeture, les épaulements 9 appuient contre les disques obturateurs. La pression d'expansion et de fer- meture est produite du fait que les disques obturateurs prennent appui contre la croche 18 faisant partie du porte-disques 2. Pour ouvrir la vanne il suffit de vaincre aux endroits 19 le contact par points avec les disques obturateurs 4, ce qui est réalisable à l'aide d'un effort relativement faible. Aussitôt que le contact par points a cessé, l'obturateur est complètement déchargé, de sor- te que l'ouverture ultérieure ne présente plus aucune difficulté.
Au cas où à la suite d'un réajustage ou d'une usure l'é- cartement entre les surfaces d'étanchéité 10 se trouverait augmentée on peut compenser le degré de réajustage ou d'usure simplement en remplaçant la broche 18 par une broche un peu plus longue. Aussi n'est-il point nécessaire, dans ce cas, d'établir l'obturateur à un niveau plus bas. Bien au contraire, l'obturateur peut demeurer au même niveau qu'au début.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 5, la broche 18 de la forme d'exécution de la fig. 4 est remplacée par deux pièces remplaçables 20 qui remplissent le même rôle que la broche 18 de la fig. 4. Elles peuvent, sans plus, être remplacées par des pièces plus épaisses au cas où l'écartement entre les sur- faces d'étanchéité 10 se trouverait augmente à la suite d'un réa- justage ou d'une usure. Dans cette forme d'exécution l'emploi de deux pièces remplaçables distinctes est nécessaire parce que, en raison de la construction spéciale de la vanne, l'évidement médian 21 du p orte-disques 2 doit demeurer dégagé pour livrer passage à la tige 1 qui pénètre dans l'évidement 21 quand on ouvre la vanne.
REVENDICATIONS.
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