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j ira présente invention a pour objet des peri. et ionne- ménts apportés aux vannes destineus au pontrule des. fliiides. Le téo'i e le plus important posé dans la construction de telles anneo est dlaesu2nr l'étanchéité et de maintenir celle-ci pen.
'dantl'une durée 4'ùiliaa%ion prolongée, surtout lorsque le .flui- de oontrolé est chargé de pou3Biérea > > i qù d'autres impuretés gêné- ralement abras'j.'9t Dans ce cas,, qesi poussières abrasives pro- vaquent dea erpttements entraînant 0 ' usure rapide de l'opercule et du siège de la vanne ainsi qu'une 'forte augmentation des for- ces nécessaires pour manoeuvrer celle-ci.
Le fait de faire glisser l'opercule sur son siège avec un taux d'application augmentant au fur et à mesure de la réduc-
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tion de la section de Passage du fluide contrtlég entraîne ou- vent des grippages des garnitures d'étanchditétquelle que * vit
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la @@eté relative (le;;;; matériaux en présence .
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en créant une vanne du genre visé assurant une étanché- ité parfaire même .lors d'un usage prolongé tout en n'exigeant que de failles forces de compande,
A cet effet, dans une vanne comportant un opercule coo- pérant avec un siège, l'étanchéité est assurée ,suivant ltinven.- tion, par des éléments d'étanchéité coopérant soit avec ledit opercule soit avec ledit siège de telle,
façon que leur applica- tion étanche contre l'élément avec lequel ils coopèrent n'a lieu que lorsqu'un fluide de commande agit positivement sur les dits éléments d'étanchéité' de sorte qu'en absence de ladite action du fluide de commande les frottements se produisant entre les sur- faces dont le contact assure l'étanchéité sont réduits au mini, mum.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, ' Inaction du fluide de commande provoque une déformation des élé- ments d'étanchéité'.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ac- tion du fluide de commande provoque un déplacement des éléments d'étanchéité.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le fluide de commande est le fluide contrôlé par la vanne .
Suivant une autre caractéristique de l'invention ,le fluide de commande est un fluide différent de celui contrôlé* par la vanne
Suivant une autre caractéristique de l'invention,le fluide de commande est le fluide commandant le positionnement de la vanne
Suivant une autre caractéristique de l'invention, Inaction du fluide de commande des éléments d'étanchéité est as- servie à la position de la vanne. juivant une autre caractéristique de l'invention, applicable air; vannes commandées à distance per des moyens pneu-
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Lv .7 4 W .,. ' J E. tA f(.:' Y -f .[v 1-à-.ii::.ili.z.-;ei , le vérin ;s>1*;= le ç =< i t 1 ùrr=é =e nt 'B !'ê,rZC;1 est constitué ?2.r 11:1 piston fixe l'gë dans un c,-li::il ménage dans le voile de 1 t 0 U,- z 7C ul-- les déplace- ments de l'opercule étant s..;3uré par l'adr::d.;);3ior. du fluide de cc's- mar-de sur l'une ou l'autre face du 'pis ton t à l'aide de conduits d' alimentat ion disposes concentria u2nt l'un à l'autre et fixés au piston qu'ils supportent.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre ; on se référera-aux des- sins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une coups axiale schématique d'un premier mode de réalisation d'une vanne suivant l'invention dans lequel le flui- de de commande est le fluide contrôlé.
Fig.2 montre, dans une représentation similaire à celle de la fig.l , un deuxième mode de réalisation utilisant un fluide de commande différent du fluide contrôlé.
Fig.3 montre une variante du mode de réalisation de la fig.2.
Fig.4 est une coupe transversale schématique d'un quatrième mode de réalisation à commande à distance de l'opercule.
Fig.5 en est une vue en plan, en coupe,et Fig.6 montre encore une autre variante,. en coupe longitu- dinale .
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La vanne représentée à la fig.l pe rtt ant la circulation du fluide contrôlé dans les deux sens , possède un corps 1 avec les tubulures d'entrée et de sortie 2 et 3 respectivement. 4 désigné , l'opercule qui a la forme d'un disque de section rectangulaire gui- dé dans ses déplacements perpendiculaires au plan du dessin dans deux guidages 5 et 6 ménagés dans le corps 1.
Suivant l'invention,, l'opercule 4 ne glisse pas d'une fa- çon étanche dans ces guidages 5 et 6 mais l'étanchéité est assu- rée par deux éléments d'étanchéité 7 et 5 ayant la forme de deux
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bogues circulaires en matériau plastique,de section S'n ii a brrm-
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wÎ7es ;n '&; ;; ,;.)-v it3 bagues ât=zu loge;J chacune danj une cxivi- é #<<uliM et 10 ies pe i t ive we nt communiquant avec leu t u uI u- res 2. et rsspsetivement par des orifices 11 et 12 l'espactiverpent.
La vanne ci-dessus. fonctionne comme suit : en 3 uppc, a:t que le fluide arrive, par exemple, par la tubulure 2 :
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Dan3 la position de fermeture représentée , la pzexsiun du flL-i.de régnsnt dans la tubulure 2 se communique , à travers lea ojt-ficea 11 , â la cavité 9 de fa.çon à appliquer la bague d 1 é- t8TlchéitC 7 contre 11 opercule 4 en la déformant é1astique!#nt ce qui [-!.d.3 lue une étanchéité parfaite.
LOrd de 2' ouverture de la vanne , les pressions dano les t:uv.a=m. 2 et 3 s'égalisent et la force exercée sur la b;"e 7 di- ç'i,n 1,1 u i'1D.:' et à n16::3 ure de cette égalisation. i2 et évident que la vanne fonctionne d'une façon 3imi- 1 !r.I:;.JC!.U!3 le fluide contrôlé est admis par la tubulure 3 , l'é- -t ... ,.w,:' .f.t'3.nt a.7.ors assurée par la bague f3.
Cufr'rfic il ressort de ce qui précède, une u.3ure éventuelle aussi bien de l'opercule 4 que de ses guidages 5 et 6 ne comprend nullement l'étanchéité étant donné que celle-ci est assurée par les bagues 7' ou 8 sous la pression du fluide de commande les appliquant d'une façon étanche contre l'opercule 4,le fluide de commande é- tant constitué ici par le fluide contrôlé*.
Four diminuer encore les frottements lors des manoeu- vres, la vanne est avantageusement munie d'un by-pass (non repré- senté).
La fig.2 montre un autre mode de réalisation comportant égale ment un corps de vanne 1, des tubulures d'entrée et de sortie 2 et 3, et un opercule 4 coulissant dans des guidages 5 et 6. les éléments d'étanchéité sont constitués ici par deux garnitures déformables 13 et 14 ayant la forme d'un tore creux et étant logées dans des logements correspondants 15 et 16 respecti-
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ve Ire nt qui, contrairement au mode de réalisation de la fi±,.]., ne communiquent pas avec les tubulures 2 et 3.
Par l'intermédiaire de canaux 17 et 18 respectivement, une source d'un fluide sous
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pression, que de 1 'air comprimé, destiné au gonflage des gar- nitures déformables 13 et 14 en vue de leur application étanche H outre l'opercule 4 et les parois des logements 15 et 16 , peut âtre mis en communication avec l'intérieur des garnitures 13,14.
Le fonctionnement de cette vanne est identique à celui de celle de la fig.1, avec cette différence que le fluide de cominen-. de des garnitures d'étanchéité 13 et 14 est un fluide, différent du fluide contrôlé. Ceci présente l'avantage que le gonflage des garnitures 13 et 14 peut être différé jtqu'à ce que l'opercule
4 soit arrivé' dans sa position de fermeture ce qui réduit encore les frottements entre l'opercule 4 et les garnitures 13 et 14 et ainsi l'usure de ces éléments..
La fig.3 montre une variante du mode de réalisation de la fig.2. La vanne représentée comporte encore un corps 1, des tu.- bulures 2 et 3, et un opercule 4 guidé dans des guidages 5 et 6.
Les éléments d'étanchéité sont constitués ici par des an- neaux 19 et 20 en un matériau dur ou semi-plastique et ayant une section appropriée , par exemple la section carrée repré3entée.,
Lesdits anneaux sont disposés dans des chambres 23 et' 24 respec- t ive ment dans lesquelles ils peuvent effectuer un certain dépla- cement axial coulissant. Des éléments d'étanchéité notamment des segments,peuvent être prévus en 21 et 22 respectivement Les chambres 23 et 24 sont reliées à une source d'un fluide sous pression par des canaux 25 et 26 respectivement.,
Dans la vanne ci dessus, l'étanchéité est assurée par admission d'un fluide de commande,,à travers les canaux 25 et 26 , dans les chambres 23 et 24.
Tandis que , dans les modes de réali- , sation suivant figs. 1 et 2 , le fluide de commande provoquait une défoliation des éléments d'étanchéité, ledit fluide provoque ici un déplacement des anneaux d'étanchéité 19 et 20 les appliquant d'une façon étanche contre l'opercule 4, l'étanchéité pouvant en- core être augmentée par des éléments ou segments d'étanchéité pré- vu@ en 21 et 22.
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@es figs.4 et 5 montrent l'application de l'invention à une vanne commandée à distance. Cette vanne comporte un opercule 27 guidé par des éléments latéraux 28 et 29 sur des montants 30 et 31 respectivement.
?s'opercule comporte un alésage cylindrique 32 fermera son extrémité inférieure, par un fond 32a, et , à son extrémité supé- rieure, par un bouchon 33.
:ce bouchon 33 est traversé, d'une façon et anche, par deux tubes concentriques 34 et 35 raccordés, par l'intermédiaire d' un distributeur non représenté, à une source d'un fluide de com- mande ,et fixés dans le corps 36 de la vanne..
Le tube extérieur 34 est fixé sur un piston 37 auquel il sert de support,et débouche par un orifice 39 dans l'es,pace supé- rieur de l'alésage 32 compris entre le bouchon 33' et le piston 37., Le pist on 37 est rendu étanche dans l'alésage 32 à l'aide d'une gar- niture d'étanchéité 3'8,, et est traversé par le tube intérieur 35 débouchant dans l'espace inférieur de l'alésage 3'2 compris entre le pist on 37 et le fond 32a,...
Par un canal 40 1' alésage 32 communique avec des évidents circulaires 41 et 42 ménagés dans les faces de travail de l'oper- cule 27' et communiquant entre eux par un canal 43. les évidements 41 et 42 sont recouverts de membranes en matière plastique 44 et 45 respectivement ,serrées contre les faces correspondantes de 1' opercule par des bagues de serrage 46 et 4T respectivement. lesdites membranes 44 et 45 constituent les éléments d'é- tanchéité destinés à coopérer avec les sièges 48 et 49 respective- ment.
Il est à noter qu'ici les éléments d'étanchéité coopèrement avec le siège de l'opercule tandis que , dans les= modes de réalisa- tion précédents,lesdits éléments coopèrent avec 1'opercule .,
La vanne ci-dessus fonctionne comme suit :
A la fig.4,la vanne est représentée dans sa position de fermeture. Tour l'ouvrir, le fluide de commande à distance est admis par le tube extérieur 34 d'ou. il pénètre à travers l'orifice
39 dans l'espace s upérie ur de l'alésage 32 compris entre le piston
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37 et @@ bourchun 33.
Le tube 35 est mis à l'échappement. etant donné que le piston 37 est fixe,l'établissement de là pression dans ledit espace supérieur fait coulisser le bouchon 33 sur le tube 34 ce qui provoque la montée de l'opercule 27 solidaire du bouchon 33.
Tour provoquer la fermeture de la vanne, le fluide de comnian de est admis par le tube intérieur 35 tandis que le tube 34 est mis à l'échappement. rétablissement de la pression dans l'espace inférieur de l'alésage 32 provoque la descente du fond 32a ,0 !est.... à-dire de 1''opercule 27.
En même temps, la pression régnant dans ledit espace infé- rieur se communique, à travers le canal 40, aux évidements 41 et
42 de façon à appliquer les membranes 44 et 45 contre leurs sièges
48 et 49 ce qui assure, l'étanchéité de la vanne.
Il est à remarquer que la manoeuvre d'ouverture décrite ci- dessus et consistant à admettre le fluide de commande dans l'espace supérieur de l'alésage 32 t out' en mettant l'espace inférieur de celui-ci à .1'échappement supprime en même temps la pression assu- ra.nt l'application étanche des membranes 44 et 45 de façon à sup- primer le frotte ment de celles-ci sur leurs. sièges.
La fig. 6 montre une autre vanne commandée à distance. L'oper- cule 50 coopérant avec les sièges 51 et 52 comporte des évidements; circulaires. 53 et 54 recouverts de membranes 55 et 56 respective- ment, en matière plastique, lesdites membranes étant maintenues en position par les bagues, de serrage 57 et 58 respectivement*
L'opercule qui est guidé dans ses mouvements par un système de guidage du genre représenté aux fige 4 et 5,est solidaire d'une tige 59 portant un piston 60 se déplaçant d'une façon étanche dans un cy- lindre 61 muni de tubulures 62 et 63..
Le piston 60 et sa tige 59 sont percés dans un canal 64 dé- bouchant dans un canal 65 reliant les évidements 53 et 5@entre eux.'
La vanne ci-dessus fonctionne comme s u it :
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A la fig.6, la vanne est représentée dans sa position de fermeture. Dans cette position, le fluide de commande est admis dans le cylindre 61 à travers la tubulure 63 de façon à solliciter le piston 60 vers le haut .
D'autre part , la pression agissant sur la face inférieure du piston 60 se communique, à travers les ca- naux 64 et 65, aux évidements 53 et 54 ce qui provoque l'applica- tion étanche des membranes 55 et 56 contre leurs sièges respec- tifs 51 et 52.-
Pour ouvrir la vanne , le fluide de commande est admis par la tubulure 62,la tubulure 63 étant mise à l'échappement. Le pis- ton 60 est alors sollicité vers le bas de façon à amener l'oper- cule 50 dans sa position,d'ouverture. Simultanément, la pression disparaît dans les évidements 53 et 54 de sorte que les membranes
55 et 56 ne sont plus appliquées contre leurs sièges.
Bien entendu, les modes de réalisation décrits ci-dessus, et représentés sur le dessin ne sont donnés qu'à titra de simples exemples non limitatifs et on peut modifier de toute façon con- vènable la forme la nature , la disposition et le montage de leurs éléments sans, pour cela,: sortir du cadre de l'invention. Ainsi,, on peut se contenter de prévoir les éléments d'étanchéité sur un coté de l'opercule seulement si la vanne est destinée à contrôler un fluide circulant dans un sens déterminé.
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