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ORGANE D'ARRET.
L'invention concerne un organe d'arrêt pour fluides en mouvement. On connaît des vannes dans lesquelles l'organe d'arrêt se soulève du siège après un court mouvement, pour libérer complètement le canal d'écoulement après un mouvement plus prononcé. A côté d'autres inconvénients que l'on discu- tera plus loin, une construction de ce genre est fastidieuse à usiner, car on doit rectifier quatre surfaces planes afin d'as- surer l'étanchéité.
Il faut en outre prévoir des pièces intéri- eures empêchant une rotation de l'organe d'arrêt, lors du mouve- ment d'ouverture ou de fermeture, L'invention élimine les défauts citée et il ressortira de la description ci-dessous que la construction suivant l'inven- tion offre en plus un grand nombre d'autres avantagea décisifs par rapport aux organes d'arrêt comme .
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Suivant l'invention, les canaux de raccord traversent la surface d'étanchéité d'un siège tronconique ou d'une surfa- ce de révolution d'une pièce à section oonique (en particulier parabolique, hyperbolique ou elliptique) et éventuellement sa plus petite ouverture et un organe d'arrêt conique, ou d'une forme correspondant à la surface de révolution de la pièce à section conique peut se déplacer pour 'appliquer et assurer 1 ' étanchéité et se soulever suivant l'axe au siège.
Pane une construction de ce genre, il n'existe que deux surface* de rz- qui volution à usiner qui oht en outre la même forme et dont les cônes présentent 'le même angle. La protection contre la rotation de l'organe d'arrSt est supprimée,car la position angulaire que prend un point quelconque de la surface de l'organe d'ar- rêt par rapport à un point fixe du boîtier n'a aucune importan- ce pour l'effet d'étanchéité et le mouvement d'ouverture. Si des particules solides parviennent entre le piège et l'organe d'arrêt, une détérioration éventuelle peut être réparée sans difficulté par un repassage rapide au tour. L'organe d'arrêt constitue également une pièce peu coûteuse et interchangeable.
L'organe d'arrêt est avantageusement relié, de manière à pouvoir tourner, mais sans déplacement axial relatif, à une tige s'engageant dans un filet fixe du boîtier et que l'on peut faire tourner de l'extérieur, de manière qu'elle se dé- place axialement en entraînant suivant cette direction l'orga- ne d'arrêt, avec ou sans rotation de celui-ci. L'organe d'ar- rât possède avantageusement, du cote situé vers la tige, une bague d'étanchéité (0-Ring) qui, lors du mouvement axial, glis- se sur une surface cylindrique fixe du boîtier. On évite ainsi la présence d'un presse-étoupe.
Le filet du boîtier se trouve avantageusement dans une
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'ride de couverture ou d'assemblage* ou dans unléorou-racaord posé mur le boîtier, le terme "éurou-raoco:t4- devant 'entendre dans le sono le plut large. L'accouplement entre l'écrou-raccord d'une part et le boîtier d'autre part ne doit pas se faire nécessairement au moyen d'un filet, [mais on peut prévoir à cet effet une fermeture à. baïonnette ou un autre élément d'assemblage. Il suffit que ceux-ci soient en état de résister aux efforts exercée.
Lors de l'emploi, avantageux dans de nombreux cas, d'un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique pour, soulever et abaisser l'organe d'arrêt, la rotation de laibroche est sup-
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primée et il en est de même pour le filet associii dans l'eorou- racoord,
Les axes des canaux de raccord se trouvant, de préfé- renoe, dans des plane recoupant l'axe du siège.! Ils recoupent avantageusement ces axes perpendiculairement, ma@s l'invention ne se limite pas à des disposition de ce genre Le* axée peu-
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vent tout aussi bien être obliques par rapport kiltaxe des aie- ges et/ou passer devant oeux-oi.
Il est particulièrement in- téressant, en certaines circonstances# de recourir à une dispo- eition dans laquelle la surface du siège page@ 'lwaent:1.ellem.nt z la génératrice d'un canal de raccord. lie'nombrk 4. o anaux de raccord n'est pas limité. Aussi longtemps que ci@ canaux dd- bouchant à l'intérieur d'un plan perpendiculaire" l'axe du liège on ne peut d'ailleurs pour des diamètre$ donnés, aug- menter leur nombre que dans une mesure telle qu'il reste, entre les ouvertures des canaux, suffisamment de place; pour la garni-
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ture d' 6tanohéi té. Il eattutefois encore possible de faire déboucher les canaux de raccord dans due plans différents, le mouvement de levée de l'organe d'arrêt étant alprs augmenté en conséquence.
On peut aussi raccorder à l'ouverture inférieure du siège au moins un canal qui eet, de préférence, ooaxial au siège.
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La possibilité décrite ci-dessus de prévoir dans le boîtier plus de deux canaux de raccord permet d'employer les organes d'arrêt, non seulement comme des Tannes, mais égale- ment comme point de bifurcation ou de concentration d'un sys- tème de conduites. D'autre part, on peut utiliser des pièces de fermeture pour obturer un ou plusieurs canaux de raccord, de sorte qu'il ne reste ouvert que deux canaux de raccordement, à peu près alignée l'un sur l'autre ou formant entre eux un an- gle de 90 .
En conséquence, à côté de sa fonction d'ouverture et de fermeture d'un ensemble de conduites, l'organe d'arrêt de l'invention peut encore jouer le râle d'un coude tubulaire, sans que rien soit changé à sa constructions On peut également utiliser des canaux de raccord pour le raccordement d'appareils auxiliaires. On peut donc prévoir des organe. d'arrêt pour un nombre quelconque de cas.
Le dessin annexé représente schématiquement des exem- ples d'exécution avantageuse de l'objet de l'invention.
La fige 1 est une coupe dans un organe d'arrêt svec trois canaux de raccord, suivant le plan commun de l'axe du siège conique et de deux canaux de raccordement alignés ; la fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de l'objet de la fig. 1 ;
les fies 3, 4 et 5, montrent, de profil, divergea Possibilité$ de montage les fig. 6 et 7 montrent différentes positions dans l'espace la fig. 8 montre un organe d'arrêt avec cinq raccorda; la fig. 9 est un organe d'arrêt servant en marne temps de coude tubulire la fig. 10 est une construction à peu près de forme hémisphérique, et la tige 11 est une construction de la surface d'élan-*
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chéité dans laquelle la coupe axiale est une parti')d'ellipse.
Suivant les fig. 1et 2, le boîtier 1 possède un siège conique 2, coopérant avec l'organe d'arrêt conique 3. Le boîtier
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priante on outre deux canaux de raccord 4 et 3e <t:.ignés l'un sur l'autre, dont les axes recoupent l'axe du sièg@. Il est en
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outre prévu un canal de raccord 6, débouchant dans lia petite face frontale du siège conique 2. les canaux de raccord sont imikiisp' de la aiinitre habituel- le$ de filets pour y visser un tub, un manchenj f#to.p maie oa peut aussi prévoir des raccerdw par brides par soiidures, et*.
Dans le haut, se raccorde au bottier une tubulure ? sur le filet extérieur de laquelle est visse un ecrou-raocord 6 La face su- périeure de celui-ci est percée axialement de part 'en part et le filet prévu ici reçoit une tige 9 solidaire d'un valant ou d'un
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croisillon 10. A son extrémité inférieure qui se trouve déjà a l'intérieur de la tubulure 7. la tige 9 possède une portée axiale
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11 qui ee termine par un disque 12.
Ce disque 12 il' introduit sous une bride intérieure 14, ouverte suivant les dimensions de
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la portée Il d'un cylindre 13 ouvert luî-mê,ne d'après les dimen- sions du disque 12 et fait d'une pièce avec un organe d'assembla- ge 15 et une portée 19 de l'organe d'arrêt 3. Entre la pièce d'assemblage 15 d'une part et une collerette 16 d'autre part qui se trouve à la jonction de la portée 19 et de l'organe d'arrêt 3 (ou dans une rainure annulaire), est insérée une- bague d'étan-
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chéité 20.
Dans la position représentée, le passage entre les canaux de raccord, 4, 5 et 6 est ferme* Si l'on fait tourner le volant 10 de façon que la tige se visse vers le haut dans le
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filet de la face supérieure de l'écrou 8, le disque 12 de 1' orga- ne d'arrêt 13 se soulevé au moyen de la bride intérieure 14.
Aussitôt que la face extérieure de l'organe d'arrtï ecnique s'est
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séparée du siège conique, le$ deux parties ne sont plus en contact et toute usure par friotion est supprimée. Le mouve- . ment peut se poursuivre jusqu'à ce que le canal d'écoulement de 4 vers 5 soit complètement ouvert. En même temps, la bague d'étanchéité 20 glisse le long de la paroi intérieure cylindri- que de la tubulure 7 et parvient finalement dans un avidement 21, directement sous l'alésage fileté supérieur de l'écrou-raccord 8.
La passage de la paroi Antérieure cylindrique de la tubulure 7 à 1'avidement 21 est chanfreiné en 22. Sa outreon peut évites? au moyen d'une vis de pression 23 que l'écrou soit entraîna dans ce mouvement de rotation.
Le soulèvement de l'organe d'arrêt 3 relie entre eux les canaux de raccord 4, 5 et 6, de sorte que par exemples un courant venant de 6 peut se répartir uniformément entre 4 et 5.
En général on désirera relier entre eux deux tubes seulement* alignés par exemple l'un sur l'autre. Ce cas est représenté à la fig. 1, car ici le pièce de raccord 6 cet fermée par un "bouchon-fileté" 24. Si l'organe d'arrêt doit servir en même temps de coude, on peut placer le "bouchon-fileté" par exemple dans le canal de raccord 5 et le soulèvement de l'organe d'ar- rêt 3 établit une liaison entre les canaux 4 et 6.
Suivant l'exemple d'exécution, le disque 12 est tourné sur sa face inférieure, en forme de segment sphérique, de sorte que la pression de fermeture est, en toute circonstance, trans- mise suivant l'axe. Afin d'éviter, dans le cas de grands ef- forts exercés sur le disque 12, un entraînement forcé de l'or- gane d'arrêt 3 et par conséquent des dommages par frottement, on peut incorporer des paliers à billes au-dessus et en-dessous du disque 12.
L'organe d'arrêt représente peut être démonte en dé- vissant l'écrou-raccord 8. L'organe d'arrêt 3 peul; être retire latéralement, car les ouvertures se recouvrant de la bride inté-
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et
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rieure 14/3û""eylindre 13 libèrent d'un côté le disque 12. les différentes possibilités d'utilisation de l'orga-
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ne d'arrêt des fil. 1 et 2 que l'on a évoquée o dessus sont représentées schématiqueaent aux fil. 3 à 5. Ait fil. 3p le courant va da 30 vers 31 et par contre, le canal de raccord 32
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est fermé par la plaque 33 On a donc ainsi un ptssage reotili- gne. Suivant la fig. 4, le raccord gauche 30 est fermé par la
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plaque 33.
On a donc ainsi un courant en equerreide 31 vers 32, ou inversement. A la fil. 5p le canal 31 est fer6 par la pla- que 33, de sorte qu'un codant s'écoule en équerre de 30 vers 32, ou inversement.
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Zes f'ig. sex.t das vues profil t lascue.7.ae, les fig. sont des vues de profil dfcns lesquelles, suivant le dessin, le volant de la vanne se trouva dans le haut, On peut également envisager la disposition de telle façon que,
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suivant les fit. 6 et 7$ on voit le volant 34 de profil et les raccords 30 et 31 horizontaux, verticaux ou disposes suivant un angle quelconque et où, par contre, le raccordez en traits interrompus est dirige vers l'arrière, éventuellement donc à travers une paroi.
En conséquence, l'objet de l'invention fonctionne in-
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dépendamment du sens et de la position du montage 'et du sens du courant.
La fig. 8 montre un cas extrême. Le boî@ier 40 possède ici dans un même plan, quatre tuyaux de raccord 4, 42, 43 et 44 et en outre un tuyau de raccord 45, représenté en traits inter- rompue sous le boîtier. On peut utiliser deux de* tuyaux de raccord ou plus et arriver éventuellement branchement de quatre conduites au mayen.d'un organe d'arrêt. la fig. 9 montre une forme de construction modifiée.
Le boîtier 50 possède un siège conique 51 dans lequel s'engage un organe d'arrêt conique 52. Les deux canaux de raccord 53 et
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54 sont déciles de 900 l'un par rapport à 1'autre,9t disposés de
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manière que leurs génératrices extérieures 55 et 56 représen- tent des tangentes au cercle d'intersection associe du siège conique 51. Les génératrices opposées 57 et 58 sont dirigées vers l'axe de l'organe d'arrêt* En conséquence, on a de chaque côté une surface d'étanchéité de 90 . Comme dans la fige 2, l'organe d'arrêt est soulevé perpendiculairement au plan du dessin, lorsqu'on doit l'ouvrir.
Lors du passage du courant, la partie extérieure de la surface du siège sert comme surface de déviation pour celui-ci.
Au lieu de bouchons filetés 24, on peut également pré- voir différents appareils, comme par exemple des appareils de mesure (commandant éventuellement le mouvement de la vanne par l'intermédiaire du moteur de réglage), des verres de regard, été* On peut également relier le canal de raccord (6 de la fig. 1), par un ou plusieurs passages auxiliaires 25, avec un ou plusieurs autres canaux de raccord, afin de pouvoir vider ou ventila* ceux- ci. en desserrant le 'bouchon 24 lorsque 1 'organe d'arrêt est fer- mé.
La fig. 10 montra les alésages 60 et 61du boîtier op- posés l'un à l'autre, l'alésage 63 se dirigeant par contre vers le 'bas. L'organe d'arrêtqui, dans la partie cylindrique supé- rieure 64, peut se déplacer suivant la direction de l'axe A-B, présente une surface hémicylindrique 66 et repose sur les bagues d'étanchéité 67 et 68 insérées dans un évidement semi-circulaire.
Dans l'exécution de la fig. 11, sont prévus à nouveau deux canaux opposés 70 et 71, ainsi qu'un canal 72 se dirigeant perpendiculairement vers le bas. L'organe d'arrêt 74, se dépla- çant dans la partie cylindrique supérieure 73, possède, en coupe axiale, la forme d'une ellipse dont le grand axe coïncide avec la direction de soulèvement C-D.
Dans l'exécution de la fig. 10, une petite course assure déjà une grande section 'd'ouverture. Par contre, dans la forme
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d'exéoution âe la la :èig. on a Sabord mo petit h...- ... 4 l' (.... \. d'exéoution :fiv.. ,d'abord '' - . ,\.-.-..; d'ouverture seulement. voit d*ap:res ea JI: ,.1-"'" 'f1' les modifications de la. section t=ave"ale et lit modification, de la résistance opposée au courant aux différent)! besoins.,, REVENDICATIONS.
A' Organe d'arrott caraotêrï$4 en ce qu4 les canaux de raccord traversent la. surface d'étanohité d'un siège trou-,, conique ou une surface de révolution d'une pièce & section co-
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nique (en particulier parabolique, hyperbolique ' elli;pt'1que).'":-,:';; et éventuellement sa plus petite ouverture et en <e qu'un 0 .rga1 ne d'arrêt conique ou de forme correspondant oeSlle de la ef- face de révolution de la partie à section conique, est déplaça- blé pour s'appliquer au siège et assurer l'4tanohf1t' et et IOU- lever suivant l'axe du siège.