CH358651A - Soupape papillon - Google Patents

Description

  Soupape papillon    La présente invention concerne une soupape  papillon comprenant un corps de soupape muni  d'un passage pour le fluide, un évidement annulaire  autour de ce passage, un organe de fermeture monté  à pivotement dans le corps de soupape avec son axe  de rotation s'étendant en travers dudit passage et  décalé par rapport au plan moyen dudit évidement,  une bague élastique     radialement    étant logée dans  ledit évidement de façon à présenter une ouverture  dont le bord soit susceptible de former un joint  autour d'une partie de la périphérie de l'organe de  fermeture pour fermer ledit passage.  



  La présente invention a pour but de réaliser une  soupape papillon qui     permette    avec facilité un  réglage précis de la charge entre l'organe de ferme  ture et la bague et permette de compenser toute  usure survenant entre les faces de la bague et de  l'organe de fermeture.  



  A cet effet, la soupape papillon suivant la pré  sente invention est caractérisée par le fait qu'elle com  prend des moyens pour régler le diamètre présenté  par l'ouverture de la bague dégagée de l'organe de  fermeture, afin de régler la charge entre la bague  et l'organe de fermeture.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution et des variantes de la soupape  papillon suivant l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe longitudinale de ladite  forme d'exécution.  



  La     fig.    2 en est une coupe suivant la ligne     A-A     de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 illustre, à plus grande échelle, une  variante de la soupape des     fig.    1 et 2, et  la     fig.    4 illustre, également à plus grande échelle,  une seconde     variante    de la soupape des     fig.    1 et 2.  La soupape représentée aux     fig.    1 et 2 comprend  un organe de fermeture 5 muni d'une partie péri-         phérique    6 ayant la forme d'un segment d'une  sphère.

   Cet organe de fermeture 5 est     fixé    à un arbre  7 monté     rotativement    dans des paliers non représen  tés dans le corps de soupape 8, de sorte qu'il peut  tourner dans le passage     cylindrique    8a du corps de  soupape autour d'un axe s'étendant perpendiculai  rement à l'axe longitudinal du passage 8a.  



  L'arbre 7 est décalé     axialement    par rapport au  plan moyen d'un évidement annulaire 9 dans la  paroi intérieure du corps de soupape, cet 'évidement  reçoit une partie d'une bague-siège 10 destinée à  entrer en contact étanche avec la partie périphérique  6 sphérique de l'organe de fermeture.  



  La bague 10     (fig.    1) présente une section en  forme de S et est en matière élastique, de façon  à pouvoir se dilater et se rétrécir dans l'évidement 9,  les dimensions relatives de la bague et de l'évide  ment et, plus particulièrement, celles du diamètre  extérieur de la bague et du diamètre de la base de  l'évidement étant telles qu'elles permettent une  expansion radiale. L'évidement 9 est formé entre un  épaulement 8b dans le corps de soupape et la face  terminale 11b d'un organe de compression 11 cylin  drique, présentant une partie filetée 12 dans le pas  sage du corps de soupape, l'organe de compression  pouvant ainsi être déplacé le long de l'axe longitu  dinal du corps de soupape, de façon à soutenir et à  comprimer la bague-siège 10.  



  Le diamètre de la branche 10a la plus à l'inté  rieur de la section en S de la bague est inférieur  au diamètre du corps de soupape voisin de l'évide  ment, de sorte que cette branche 10a peut avancer  dans le passage du corps de soupape en direction de  l'organe de fermeture quand la bague est comprimée  et déformée dans l'évidement du corps de soupape  par l'ajustement par vissage de l'organe de compres  sion 11.           L'ouverture    de la bague est libre d'effectuer des  mouvements radiaux lorsqu'elle est engagée par  l'organe de fermeture.

   Lorsque l'organe de     fermeture     est     tourné    d'une position ouverte vers une position  fermée, l'organe de fermeture est légèrement engagé  dans     l'ouverture    de la bague-siège, de façon à pro  duire une jonction étanche entre eux. Par cet agen  cement, toute usure entre les surfaces de     garniture     de la bague et de l'organe de fermeture peut être  compensée et une légère charge peut être maintenue  pour garantir l'étanchéité.  



  De préférence, l'ouverture de la bague est tron  conique, de façon à assurer un contact selon une  ligne avec la partie périphérique sphérique de l'or  gane de fermeture, de façon à garantir l'étanchéité.  



  L'organe de compression est agencé pour per  mettre son réglage axial après l'assemblage de la  soupape. Il est muni d'une extension 11a présentant  en 11c une roue     hélicoïdale    dans sa périphérie qui  engrène avec une vis sans fin 13 portée par un  arbre 14 monté     rotativement    dans le corps de sou  pape. L'arbre 14 présente un prolongement 14a fai  sant saillie à travers un presse-étoupe 15 dans le  corps de soupape et une roue à main 16 permet  tant de tourner l'arbre 14 à la main.  



  En faisant     tourner    à la main l'arbre 14, on fait       tourner    l'organe de compression 11 qui se déplace       axialement    dans son filetage afin de régler le dia  mètre présenté par l'ouverture de la     bague-siège,    et  varier la charge entre la bague et l'organe de fer  meture.  



  Suivant une variante, l'organe de compression 11  peut être une douille vissée     ajustable    dans l'ouverture  du corps de soupape avant l'assemblage de la sou  pape dans la conduite.  



  Dans la variante d'exécution représentée à la       fig.    3, la     bague-siège    a la forme d'un anneau creux  17 de section circulaire qui, selon la destination de  la soupape, peut contenir du gaz sous pression.  L'anneau 17 est monté dans un évidement 18 du  corps de soupape 19 entre un épaulement 19a du  corps et la face terminale 20a d'un organe de com  pression 20 logé dans le corps de soupape, l'anneau  étant libre de se déformer     radialement    dans son évi  dement lorsqu'il est sollicité par l'organe de ferme  ture 22.

   La position     axiale    de l'organe de compres  sion 20 est réglable par un filetage 21 dans le     corps     de soupape pour comprimer la     bague-siège,    la sec  tion de     l'anneau    étant alors ovalisée de façon que  l'ouverture de l'anneau face à l'organe de fermeture  règle le diamètre effectif de l'ouverture de la bague.  



  L'anneau 17 ne présente que deux lignes de con  tact avec les côtés 19a, 20a de l'évidement 18, de  sorte que les pertes de chaleur par conduction sont  faibles. Les faces 19a, 20a parallèles de l'évidement  sont des surfaces tronconiques égales. Ainsi, la bague  17 est maintenue en position coaxiale par rapport  au corps de soupape.  



  En variante de cette forme particulière d'exécu  tion, la bague 17 pourrait être montée dans un évi-         dement    dont les côtés parallèles s'étendent perpen  diculairement à l'axe longitudinal du corps de sou  pape, comme c'était le cas à la     fig.    1.  



  La charge entre     l'ouverture    de la bague et la  périphérie de l'organe de fermeture dans la position  fermée de la soupape peut être maintenue petite et  est détermine par les caractéristiques élastiques de  la bague. Si on désire rendre cette charge plus indé  pendante de la pression de fluide, l'espace entre la  base de l'évidement 18 et la partie extérieure de la  bague 17 peut être éventée en direction amont du  passage par une ouverture d'aération 23 dans l'or  gane de compression 20 de sorte que les pressions  agissant sur des côtés opposés de la bague sont au  moins partiellement contrebalancées.  



  Dans la variante représentée à la     fig.    4, la     bague-          siège    se compose de deux pièces. Un anneau inté  rieur élastique 25 présente une ouverture tronconi  que     25g    destinée à engager de façon étanche la sur  face sphérique de l'organe de fermeture (non repré  senté). La périphérie extérieure de l'anneau intérieur  25 présente une face tronconique 25b en coin dont  l'inclinaison est opposée à celle de l'ouverture 25a  et cette face 25b se niche dans une face intérieure  inclinée 26b de façon analogue d'un anneau d'appui  26 coaxial et extérieur à l'anneau 25.

   L'anneau inté  rieur 25 et l'anneau d'appui 26 sont montés de façon  à pouvoir se dilater     radialement    dans un évidement  27 du corps de soupape 28 entre une face d'épaule  ment 28a du corps de soupape et une face terminale  29a d'un organe de compression 29.  



  En tournant et, par conséquent, en faisant avan  cer l'organe de compression 29 pour diminuer l'évi  dement 27, l'anneau intérieur 25 est forcé dans l'an  neau d'appui 26 et par l'effet de coin des faces 25b  et 26b l'anneau d'appui 26 se dilate et permet  l'avance de l'anneau intérieur 25 vers l'organe de  fermeture. Simultanément, l'anneau intérieur 25  subit une compression radiale par l'anneau d'appui  qui a pour effet une avance ultérieure de l'anneau  intérieur et     diminue    le diamètre de l'ouverture de  l'anneau intérieur.  



  Afin de permettre à l'anneau d'appui 26 de se  détendre     radialement,    même dans le cas de soupapes  à petit diamètre, il peut être fendu comme un seg  ment de piston, tandis que dans des soupapes plus  grandes, l'élasticité inhérente de la longueur déve  loppée de la bague assure l'élasticité nécessaire.  



  Les faces terminales des anneaux intérieur et  d'appui qui sont respectivement engagées par la face  29a de l'organe de compression et par la face 28a  du corps de soupape sont formées avec des petites  zones 25a et 26e pour réduire les pertes de chaleur  de l'assemblage de bague vers le corps de soupape.  



  Pour maintenir la position coaxiale de l'assem  blage de bague par rapport au corps de soupape,  l'organe de compression 29 est muni d'un nez 29d  tronconique coopérant avec une face conique incli  née 25d de l'anneau intérieur. Dans une variante,  les côtés de l'évidement 27 peuvent être inclinés,      comme décrit en regard de la     fig.    3. De même, l'évi  dement 27 derrière la bague peut être éventé en  direction de la     partie    amont du passage, pour les  mêmes raisons que celles indiquées pour la     fig.    3.  



  Dans les exemples décrits, on a utilisé un organe  de fermeture dont l'axe de rotation est décalé     axia-          lement    mais parallèle au plan de la bague et dans  lesquels l'évidement se trouve dans le corps de sou  pape. Bien entendu, dans une variante, l'axe de  rotation de l'organe de fermeture peut être décalé       angulairernent    par rapport au plan de la bague, de       sorte    que les paliers de l'organe de fermeture sont  placés un de chaque côté de la bague-siège.  



  Dans une autre forme d'exécution, la     bague-          siège    10 de la     fig.    1 est remplacée par un anneau   en caoutchouc dur qui peut être renforcé, depuis  l'intérieur, par un anneau métallique logé dans le  caoutchouc. La bague présente une section trapé  zoïdale avec trois faces     perpendiculaires        les    unes par  rapport aux autres disposées dans l'évidement 9 du  corps de soupape et une     ouverture    tronconique des  tinée à engager la périphérie de l'organe de ferme  ture.

   Dans cette forme d'exécution, il est à noter que  lorsque l'organe de compression 11 est ajusté     axia-          lement    dans le corps de soupape, l'épaisseur axiale  de l'anneau varie,     l'ouverture    de la bague étant  déplacée     axialement    par     rapport    à l'organe de fer  meture et le diamètre de l'ouverture étant réduit  ou dilaté selon les nécessités.

Claims (1)

1. REVENDICATION Soupape papillon comprenant un corps de sou pape muni d'un passage pour le fluide, un évidement annulaire autour de ce passage, un organe de fer meture monté à pivotement dans le corps de soupape avec son axe de rotation s'étendant en travers dudit passage et décalé par rapport au plan moyen dudit évidement, une bague élastique radialement étant logée dans cet évidement de façon à présenter une ouverture dont le bord soit susceptible de former un joint autour d'une partie de la périphérie de l'organe de fermeture pour fermer ledit passage,

   caractérisé par le fait qu'elle comprend des moyens pour régler le diamètre présenté par l'ouverture de la bague dégagée de l'organe de fermeture, afin de régler la charge entre la bague et l'organe de fermeture. SOUS-REVENDICATIONS 1. Soupape papillon suivant la revendication, caractérisée en ce que lesdits moyens provoquent des mouvements axiaux de l'ouverture de la bague par rapport à l'évidement pour régler le diamètre présenté par ladite ouverture de la bague. 2.

   Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 1, caractérisée par un organe de compression appuyant la bague dans ledit évidement, cet organe étant susceptible d'être vissé dans le corps de sou pape pour effectuer des mouvements axiaux dans ledit passage afin de régler le diamètre intérieur de l'ouverture de la bague. 3.

   Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 2, caractérisée en ce que ladite bague présente une section en S, le bras le plus à l'intérieur de cette section qui constitue l'ouverture de la bague étant susceptible d'être déplacé axialement et radia- lement dans ledit passage par la compression de la section de bague dans l'évidement annulaire. 4. Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 2, caractérisée en ce que la bague présente une section sensiblement circulaire. 5.

   Soupape papillon suivant 1a_ sous-revendica- tion 4, caractérisée en ce que la bague est creuse et remplie de gaz à l'intérieur. 6. Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 2, caractérisée en ce que ladite bague est for mée de deux parties, à savoir d'un anneau élastique intérieur et d'un anneau élastique d'appui,

   l'anneau intérieur étant engagé en coin dans l'anneau d'appui de sorte que la bague est déplacée axialement et que le diamètre de l'ouverture est modifié quand l'an neau intérieur est sollicité axialement par rapport à l'anneau d'appui. 7. Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 6, caractérisée en ce que l'anneau intérieur et l'anneau d'appui présentent des parties relativement étroites engageant les côtés de l'évidement pour diminuer les pertes de chaleur de la bague au corps de soupape. 8.

   Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 7, caractérisée en ce que les côtés de l'évide ment dans le corps de soupape ont une forme tron conique pour recevoir la bague coaxialement dans le corps de soupape. 9. Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une bague-siège en caoutchouc dont l'ouverture est sus ceptible de se déformer aussi bien axialement que radialement suivant la pression exercée sur elle par l'organe de compression. 10.

   Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 8, caractérisée en ce que la partie de la péri phérie de l'organe de fermeture engageant l'ouver ture de la bague est de forme sphérique. 11. Soupape papillon suivant la revendication, caractérisée en ce que l'axe de rotation de l'organe de fermeture est décalé axialement par rapport au plan de l'évidement dans le corps de soupape. 12. Soupape papillon suivant la revendication, caractérisée en ce que l'axe de rotation de l'organe de fermeture est décalé angulairement par rapport au plan de l'évidement. 13.

   Soupape papillon suivant la revendication, caractérisée en ce que les faces de garniture de la bague et de l'organe de fermeture présentent un contact linéaire. 14. Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 2, caractérisée par des moyens pour effectuer depuis l'extérieur de la soupape le réglage de la position axiale de l'organe de compression. 15.

   Soupape papillon suivant la sous-revendica- tion 14, caractérisée en ce qu'elle comprend un entraînement à vis sans fin entre l'organe de com- pression et un arbre monté rotativement dans le corps de soupape, cet arbre pouvant être tourné depuis l'extérieur du corps de soupape.