<Desc/Clms Page number 1>
La présente addition concerne un robinet d'arrêt à clé sphérique rotative maintenue entre des surfaces d'appui faisant partie d'une surface sphérique, montées sur le boisseau ou sur des organes complémentaires de ce dernier et dont l'étan- chéité est assurée par des rondelles montées coaxialement à la direction d'écoulement du fluide.
Le brevet principal décrit un robinet d'arrêt dans lequel chacune des rondelles d'étanchéité, dont le diamè- tre est supérieur à celui de la lumière de la clé sphérique, peut être enfilée avec tension préalable sur
<Desc/Clms Page number 2>
un siège cylindrique formé par la surface annulaire intérieure d'une gorge annulaire parallèle à la lumière, cette dernière surface annulaire limitant, par sa face opposée à la lumière, les surfaces d'appui de la clé sphérique et présentant, d'une manière connue, une plus grande largeur radiale que la rondelle d'étanchéité qui y est logée.
Les rondelles d'étanchéité présen- tent, d'une manière connue, une section rectangulaire, l'une des arêtes étant abattue en vue de son application contre la clé sphérique,et elles font saillie, d'une manière connue, au-delà des surfaces d'appui métalliques de cette dernière, quand celle- ci n'est pas serrée. Les sièges des rondelles d'étanchéité sont ménagée dans des anneaux d'appui coulissant sur des parois per- pendiculaires au canal d'écoulement, du boisseau ou d'un orga- ne complémentaire du boisseau. Ces anneaux assurent, d'une ma- nière connue, le centrage de la clé sphérique, perpendiculaire- ment à ce canal.
La présente addition a pour but de perfectionner l'objet du brevet principal, de manière à l'adapter à de très fortes pressions, et par conséquent à des vitesses d'écoulement très élevées.
Pour supporter des pressions très élevées, la clé sphérique doit être fortement serrée dans le boisseau. De' ce fait, les surfaces de contact assurant le serrage de la clé dans le boisseau subissent une usure très importante. Cette usure est particulièrement importante quand le fluide traversant le robinet contient des particules solides qui, lorsque le robinet est fermé, se déposent' la surface de la clé et s'infiltrent lors de l'ouverture du robinet entre les surfaces de contact et la surface de l'organe obturateur.
Quand le robinet est réglé de manière à ne laisser qu'une toute petite section de passage
<Desc/Clms Page number 3>
au fluide, la partie de la rondelle d'étanchéité qui à cet endroit est placée sur le parcours du courant est entamée par ce dernier,et il peut en résulter que la surface de cette ron- delle soit endommagée notamment, lors de la fermeture du robinet, par le bord de la lumière de la clé sphérique.
Pour écarter ce danger et augmenter la résistance à l'usure du robinet selon le brevet principal, la présente in- vention prévoit de brider la clé sphérique entre les faces fron- tales,faisant partie d'une surface sphérique, de sièges annulai- res logés l'un dans un évidement ménagé dans le boisseau et l'autre dans un organe auxiliaire vissé dans le boisseau, et à la surface extérieure desquels des rondelles d'étanchéité sont enfilées avec une certaine tension préalable ;
rondelles pré- sentent une section essentiellement rectangulaire, mais leur arête tournée vers la clé est abattue en arrondi, tandis que la face perpendiculaire au canal de passage de chacune d'elles est soutenue par une bague d'appui dont la surface annulaire inté- rieure,faisant partie d'une surface sphérique,est calée sur la clé de manière que la rondelle d'étanchéité et la bague d'appui viennent au contact. '
Les sièges annulaires qui brident la clé sphérique sont en une matière extrêmement résistante à l'usure. Leur dia- mètre intérieur est le même que l'évidement ménagé dans le bois- seau et dans l'organe auxiliaire vissé dans ce dernier.
Le diamè- tre extérieur des rondelles d'étanchéité et celui des bagues d'ap- pui, métalliques de préférence, est plus petit que le diamètre du canal longitudinal du boisseau qui reçoit la clé sphérique et ces bagues.
La présente invention a l'avantage de permettre de fabriquer les sièges annulaires qui brident la clé sphérique en une matière beaucoup plus résistante à l'usure que celle constituant le boisseau du robinet et la pièce qui vient se visser
<Desc/Clms Page number 4>
dans ce dernier. De plus, les sièges annulaires usés ou endomma- g@s peuvent être remplaces rapidement et sans difficulté. Les bagues d'appui qui s'appliquent contre la clé, empêchent le courant d'entamer les rondelles d'étanchéité et e@itent qu'elles ne soient détruites par le bord de la lumière de la clé sphérique.
En donnant à l'arête des rondelles d'étanchéité tournée vers la clé spLérique un profil arrondi, on obtient un meilleur joint avec la surface de la clé. Le galbe convexe de cette arête permet au bord de la lumière de la clé de glisser facilement devant la surface d'étanchéité, lors de l'ouverture et de la fermeture du robinet, ce qui ménage cette surface.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
La figure unique est une vue en coupe longitudinale d'un robinet.
En se référant au dessin, le robinet d'arrêt re- présenté comporte un boisseau 1 percé d'un canal longitudinal 2 qui, vers la droite, se termine par un taraudage 3 de plus grand diamètre. A gauche, le canal longitudinal se rétrécit d'abord afin de recevoir un siège annulaire 4 puis s'élargit à nouveau de façon à présenter un diamètre égal au canal de circulation 5.
Ce dernier se prolonge par une partie taraudée plus large 6. Un raccord 7 est vissé dans le taraudage 3 situé à droite du canal longitudinal 2 et présente un trou de circulation 8 qui s'élargit vers la drcite en 'un taraudage 9 et vers'la .gauche en un logement destiné à un siège annulaire 11.Les sièges annulaires 4 et :Il servent au serrage de la clé sphérique 10.
Le.,.raccord 7, vissé'dans le boisseau 1, est immo- bilisé par une vis de sécurité 12 et présente'à son extrémité
<Desc/Clms Page number 5>
cylindrique, qui pénètre dans le canal longitudinal 2 du boisseau, une surface extérieure 13 creusée d'une rainure 14 prévue pour recevoir une bague d'étanchéité 15.
Les évidements dégagés dans le boisseau 1 et dans le raccord 7, et qui sont destinés à loger les sièges annulaires
4 et 11, présentent des surfaces d'application 16 et 17, perpen- diculaires à l'axe longitudinal du boisseau 1, qui viennent s'ap- pliquer contre les faces frontales 18 et 19 des sièges annulai- res 4 et 11. Lors du vissage du raccord 7 dans le taraudage 3 du boisseau 1, la clé sphérique 10 se trouve serrée entre les. surfaces intérieures 20 et 21 des sièges annulaires 4 et 11, qui forment des portions d'une surface sphérique, autant que l'exige la pression de service maximum prévue pour le fluide qui traverse le robinet. Les sièges annulaires libres 4 et 11 font saillie dans l'ouverture du boisseau 1 destinée à recevoir la clé sphérique 10.
Les surfaces intérieures 22.et 23 des siè- ges annulaires 4 et 11 qui saillent dans cet espace sont garnies chacune d'une rondelle d'étanchéité 25 et.26. Le diamètre exté- rieur des faces 22 et 23 des sièges annulaires est plus grand que le diamètre intérieur 27 et 28 des rondelles d'étanchéité 25 et 26 tendues sur ceux-ci, de sorte que ces dernières sont soumises à une certaine tension préalable sur les sièges 4 et 11 qui les portent. ,
Les faces 29 et 30 des rondelles d'étanchéité 25 et 26, qui tournent le dos à la clé sphérique 10, s'appliquent respectivement contre des surfaces annulaires 31 du boisseau et 32 du raccord 7, ménagées perpendiculairement à la direction d'écoulement du fluide. Les rondelles d'étanchéité 25 et 26 ne sont pas appuyées par leur pourtour extérieur, mais elles pour- raient être pourvues de bandage de soutien.
Les faces 33 et 34 des rondelles d'étanchéité, qui sont tournées.vers la clé sphérique 10, sont soutenues
<Desc/Clms Page number 6>
respectivement par les faces latérales 35 et 36 d'une bague d'appui 37 ou 38, dont les surfaces intérieures annulaires 39 et 4C, faisant partie d'une surface sphérique, sont centrées- par rapport à la surface de la clé sphérique 10 de telle fa- çon que les faces en regard 33 et 34 des rondelles 25 et 26 et les surfaces latérales 35 et 36 se touchent librement Les ron- delles d'étanchéité 25 et 26 ont une section essentiellement rectangulaire. Toutefois, leur arête intérieure respective 41 ou 42 est abattue en arrondi.
Quand la clé 10 n'est pas serrée, les arêtes convexes 41 et 42 des rondelles d'étanchéité 25 et 26 font saillie- au-delà des surfaces concaves des sièges annu- laires 4 et 11 en regard de la clé sphérique 10 et des bagues d'appui 37 et 38.. Lors de l'assemblage du robinet d'arrêt, les bords saillants arrondis 41 et 42 des rondelles 25 et 26 sont comprimés contre la surface extérieure de la clé 10 et, en se déformant, constituent une surface d'étanchéité.
La clé sphérique 10, qui est centrée par les sièges annulaires 4 et 11, les rondelles d'étanchéité 25 et 26 et les bagues d'appui 37 et 38, peut être tournée en position d'ouver- ture et de fermeture au moyen d'une broche de commande 44 montée dans un prolongement latéral 43 du boisseau 1. Quand la clé occupe sa position d'ouverture, la lumière 45 permet au fluide de circuler librement. Le diamètre de la lumière 45 de la clé 10 ainsi que celui des canaux 5 et 8 du boisseau 1 et du raccord 7, et le diamètre intérieur des sièges annulaires 4 et 11 sont sensiblement égaux de manière à prévenir la formation de tour- billons lors du passage du fluide par la clé ouverte.
La broche de commande 44 est équipée, d'une maniè- re connue, d'une poignée de manoeuvre 48.qui est maintenue dans le prolongement latéral 43 du boisseau 1, par un écrou-chapeau 49 en forme de cloche. Son étanchéité est assurée par un joint
<Desc/Clms Page number 7>
51 inséré dans une gorge annulaire 50 creusée dans la broche de commande 44. En plus des taraudages 6 et 9 destinés au raccordement des tuyaux rigides ou souples pratiqués respective- ment dans le boisseau 1 et dans le raccord 7, le boisseau 1 est également pourvu de filetages extérieurs 52 et 53 permettant également le raccordement de telles conduites.
Du fait que le centrage de la clé est assuré par les sièges annulaires 4 et 11, par les rondelles d'étanchéité 25 et 26, et par les bagues d'appui 37 et 38, il n'est plus nécessaire que la broche de centrage 44 de la clé sphérique participe également à ce centrage. L'extrémité intérieure de la broche de commande 44 présente des fraisages 55 qui formant quatre baguettes 56 disposées à angle droit qui s'engagent dans une fente en croix creusée dans la clé sphérique 10.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
<Desc / Clms Page number 1>
This addition relates to a shut-off valve with a rotary ball key held between bearing surfaces forming part of a spherical surface, mounted on the plug or on complementary members of the latter and the tightness of which is ensured by washers mounted coaxially with the direction of flow of the fluid.
The main patent describes a shut-off valve in which each of the sealing washers, the diameter of which is greater than that of the slot of the ball key, can be threaded with prior tension on.
<Desc / Clms Page number 2>
a cylindrical seat formed by the inner annular surface of an annular groove parallel to the lumen, the latter annular surface limiting, by its face opposite the lumen, the bearing surfaces of the spherical key and having, in a known manner , a greater radial width than the sealing washer housed therein.
The sealing washers have, in a known manner, a rectangular cross section, one of the ridges being knocked down with a view to its application against the ball key, and they protrude, in a known manner, beyond. metal bearing surfaces of the latter, when the latter is not tight. The seats of the sealing washers are formed in bearing rings sliding on walls perpendicular to the flow channel, of the plug or of a complementary organ of the plug. These rings ensure, in a known manner, the centering of the spherical key, perpendicular to this channel.
The object of the present addition is to improve the subject of the main patent, so as to adapt it to very high pressures, and consequently to very high flow speeds.
To withstand very high pressures, the ball key must be tightly tightened in the ball. As a result, the contact surfaces ensuring the clamping of the key in the plug undergo very significant wear. This wear is particularly important when the fluid passing through the valve contains solid particles which, when the valve is closed, settle on the surface of the key and infiltrate when the valve is opened between the contact surfaces and the surface. of the obturator organ.
When the valve is adjusted so as to leave only a very small passage section
<Desc / Clms Page number 3>
to the fluid, the part of the sealing washer which at this point is placed on the path of the current is cut by the latter, and the result may be that the surface of this washer is damaged in particular, when closing the tap, by the edge of the light of the ball key.
To avoid this danger and increase the wear resistance of the valve according to the main patent, the present invention provides for clamping the spherical key between the front faces, forming part of a spherical surface, of annular seats. housed one in a recess made in the plug and the other in an auxiliary member screwed into the plug, and on the outer surface of which sealing washers are threaded with a certain prior tension;
washers have an essentially rectangular cross-section, but their edge facing the key is rounded down, while the face perpendicular to the passage channel of each of them is supported by a support ring whose inner annular surface , forming part of a spherical surface, is wedged on the key so that the sealing washer and the support ring come into contact. '
The annular seats which clamp the ball key are made of an extremely wear-resistant material. Their internal diameter is the same as the recess made in the timber and in the auxiliary member screwed into the latter.
The outer diameter of the sealing washers and that of the support rings, preferably metallic, is smaller than the diameter of the longitudinal channel of the plug which receives the ball key and these rings.
The present invention has the advantage of making it possible to manufacture the annular seats which clamp the spherical key in a material much more resistant to wear than that constituting the valve plug and the part which comes to be screwed.
<Desc / Clms Page number 4>
in this last. In addition, worn or damaged ring seats can be replaced quickly and easily. The back-up rings, which press against the key, prevent the current from entering the sealing washers and ensure that they are not destroyed by the edge of the socket of the ball key.
By giving the edge of the sealing washers facing the spherical key a rounded profile, a better seal with the surface of the key is obtained. The convex curve of this ridge allows the edge of the keyhole to slide easily in front of the sealing surface, when opening and closing the valve, which is more gentle on this surface.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of nonlimiting example, will clearly explain how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text being, of course, part of it. the said invention.
The single figure is a longitudinal sectional view of a valve.
Referring to the drawing, the shut-off valve shown comprises a plug 1 pierced with a longitudinal channel 2 which, to the right, terminates in a thread 3 of larger diameter. On the left, the longitudinal channel first narrows in order to receive an annular seat 4 and then widens again so as to have a diameter equal to the circulation channel 5.
The latter is extended by a larger threaded part 6. A connector 7 is screwed into the thread 3 located to the right of the longitudinal channel 2 and has a circulation hole 8 which widens towards the right into a 'thread 9 and towards' the left into a housing for an annular seat 11. The annular seats 4 and: They are used to tighten the spherical key 10.
The.,. Connector 7, screwed into the plug 1, is immobilized by a safety screw 12 and has at its end
<Desc / Clms Page number 5>
cylindrical, which penetrates into the longitudinal channel 2 of the plug, an outer surface 13 hollowed out with a groove 14 intended to receive a sealing ring 15.
The recesses released in the plug 1 and in the connector 7, and which are intended to accommodate the annular seats
4 and 11, have application surfaces 16 and 17, perpendicular to the longitudinal axis of the plug 1, which come to apply against the end faces 18 and 19 of the annular seats 4 and 11. When screwing the connector 7 into the internal thread 3 of the valve 1, the spherical key 10 is clamped between them. inner surfaces 20 and 21 of the annular seats 4 and 11, which form portions of a spherical surface, as much as required by the maximum working pressure intended for the fluid passing through the valve. The free annular seats 4 and 11 protrude into the opening of the plug 1 intended to receive the spherical key 10.
The interior surfaces 22 and 23 of the annular seats 4 and 11 which protrude into this space are each provided with a sealing washer 25 and 26. The outer diameter of the faces 22 and 23 of the annular seats is greater than the inner diameter 27 and 28 of the sealing washers 25 and 26 tensioned thereon, so that the latter are subjected to a certain pre-tension on them. seats 4 and 11 which carry them. ,
The faces 29 and 30 of the sealing washers 25 and 26, which turn their backs to the spherical key 10, apply respectively against the annular surfaces 31 of the plug and 32 of the connector 7, arranged perpendicular to the direction of flow of the fluid. The sealing washers 25 and 26 are not supported from their outer periphery, but they could be provided with a support bandage.
The faces 33 and 34 of the sealing washers, which are turned towards the spherical key 10, are supported
<Desc / Clms Page number 6>
respectively by the side faces 35 and 36 of a support ring 37 or 38, of which the annular inner surfaces 39 and 4C, forming part of a spherical surface, are centered with respect to the surface of the spherical key 10 of such that the facing faces 33 and 34 of the washers 25 and 26 and the side surfaces 35 and 36 freely touch each other. The sealing washers 25 and 26 have a substantially rectangular cross section. However, their respective inner edge 41 or 42 is rounded down.
When the wrench 10 is not tightened, the convex ridges 41 and 42 of the sealing washers 25 and 26 protrude beyond the concave surfaces of the annular seats 4 and 11 facing the ball wrench 10 and the support rings 37 and 38 .. During assembly of the shut-off valve, the rounded projecting edges 41 and 42 of the washers 25 and 26 are compressed against the outer surface of the key 10 and, by deforming, constitute a sealing surface.
The spherical key 10, which is centered by the annular seats 4 and 11, the sealing washers 25 and 26 and the support rings 37 and 38, can be turned into the open and closed position by means of 'a control pin 44 mounted in a lateral extension 43 of the valve 1. When the key occupies its open position, the port 45 allows the fluid to circulate freely. The diameter of the lumen 45 of the key 10 as well as that of the channels 5 and 8 of the plug 1 and of the connector 7, and the internal diameter of the annular seats 4 and 11 are substantially equal so as to prevent the formation of vortices during the passage of fluid through the open key.
The control spindle 44 is equipped, in a known manner, with an operating handle 48 which is held in the lateral extension 43 of the plug 1, by a cap nut 49 in the form of a bell. Its tightness is ensured by a seal
<Desc / Clms Page number 7>
51 inserted in an annular groove 50 hollowed out in the control spindle 44. In addition to the threads 6 and 9 intended for the connection of the rigid or flexible pipes made respectively in the plug 1 and in the connector 7, the plug 1 is also provided external threads 52 and 53 also allowing the connection of such pipes.
Since the wrench is centered by the annular seats 4 and 11, by the sealing washers 25 and 26, and by the support rings 37 and 38, it is no longer necessary that the centering pin 44 of the spherical key also participates in this centering. The inner end of the control spindle 44 has countersinks 55 which form four rods 56 arranged at right angles which engage in a cross slot made in the spherical key 10.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substitution of equivalent technical means, without going beyond the scope of the present invention.