Vanne Les vannes usuelles comprennent un ou plusieurs clapets de fermeture qu'un système de commande, en général une vis, applique sur un siège lorsque la voie à obturer doit être fermée. Cette application doit être effec tuée en développant une force relativement importante qui est nécessaire pour garantir une étanchéité satisfai sante de la vanne et pour vaincre les efforts de frotte ment que causent les éléments en mouvement de cette vanne. Cette force est d'intensité comprise entre deux et cinq fois celle qui est réellement indispensable pour assu rer une fermeture correcte du clapet.
Comme l'effort d'application du clapet sur son siège doit s'exercer normalement au plan de ce siège, on voit immédiatement quelles difficultés rencontre le construc teur qui veut projeter une vanne à passage optiquement direct.
On a déjà proposé d'obvier à ces inconvénients en fermant la vanne par un clapet biseauté destiné à être introduit entre les extrémités de deux tubes.
Les réactions mécaniques qui ont lieu dans ce cas sont telles que les efforts exercés pour assurer l'étan chéité du clapet sur son siège, qui sont normaux au plan clapet-siège, impliquent un mécanisme relativement robuste.
La présente invention, qui a pour but d'obvier aux inconvénients ci-dessus, a pour objet une vanne compre nant un clapet de retenue destiné à être appliqué amovi- blement sur un siège correspondant que présente le corps de vanne, caractérisée par le fait que ledit siège est formé par au moins une partie de la tranche interne d'une pièce métallique annulaire que des moyens permettent de chauffer momentanément pour augmenter par dilatation le diamètre de son ouverture, et que le clapet est formé par un élément métalllique discoïde de diamètre supé rieur à celui de l'ouverture de la pièce annulaire froide,
mais inférieur au diamètre de cette même ouverture lors que la pièce est chauffée par lesdits moyens, ce clapet étant engageable dans la pièce annulaire une fois chauf fée et se trouvant coincé dans cette pièce au fur et à mesure de son refroidissement.
Grâce à ces particularités constructives, cette vanne peut être absolument étanche et est en mesure de passer le test au spectromètre de masse à hélium.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et très schématiquement, une forme d'exécution et trois varian tes de la vanne objet de la présente invention la fig. 1 est une coupe verticale de détail de cette forme d'exécution ; la fig. 2 est une coupe similaire à celle de la fig. 1, selon une première variante ; la fig. 3 est une coupe verticale dans une vanne selon une deuxième variante, la fig. 4 est une vue similaire à celle de la fig. 3, selon une troisième variante.
La vanne représentée en fig. 1 présente un corps dont 1 est une portion de la partie centrale, qui est par exem ple reliée à un conduit d'amenée non représenté, destiné à véhiculer un fluide gazeux ou liquide dont on doit empêcher le passage en direction d'un élément tubulaire 2 auquel est fixé un conduit secondaire également non représenté.
Dans l'ouverture de la portion 1 et contre la paroi 3 assurant sa liaison avec l'élément tubulaire 2 de la vanne est monté un anneau 4 d'ouverture supérieure à celle de l'élément 2 et qui présente des rainures annulaires 5, con centriques, dans chacune desquelles est disposé un élé ment de chauffage 6, à fonctionnement électrique par exemple.
Cette vanne comporte également un clapet 7 formé par un disque métallique dont la tranche est arrondie et dont le diamètre maximum à température ambiante est supérieur à celui de l'ouverture de l'anneau 4 d'une quantité sensiblement égale à la moitié de l'accroissement du diamètre que subit cette ouverture lorsque les élé- ments de chauffage 6 sont parcourus par un courant déterminé, pendant un temps déterminé.
Il est ainsi possible, lorsque l'anneau 4 est chauffé, d'introduire dans son ouverture le clapet 7, en déplaçant ce clapet vers la gauche par tous moyens adéquats, et de l'appliquer contre la portion de paroi 3 s'étendant à l'intérieur du profil du bord interne de l'annneau 4.
En interrompant l'alimentation de courant des corps de chauffe 6. l'anneau 4 se refroidit et son diamètre interne diminue de sorte que cet anneau se serre sur le clapet 7. On obtient ainsi l'étanchéité voulue entre le cla pet 7 et l'anneau 4. à condition, bien entendu, que l'usi nage des faces des éléments appelés à coopérer soit correct.
Pour ouvrir une vanne de ce genre, il sera bien entendu indispensable de chauffer au préalable l'an neau 4.
Les pressions de contact assurant l'étanchéité dont il a été question précédemment peuvent atteindre des valeurs assez importantes.
C'est ainsi qu'en chauffant à 1500 C un anneau de section égale à 3 cm2, fait en un métal dont le module de Young est de 2.104 et dont l'allongement thermique est tel que la variation de diamètre interne est
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cette pression peut atteindre 120 kg/mm2 si la longueur du contact suivant la génératrice siège-clapet est de 2 mm, et 80 kg/mm2 si cette longueur est de 3 mm.
Le temps de fermeture de la vanne peut être diminué en refroidissant l'anneau 4 par tous moyens adéquats. Il est également possible de modifier la pression de contact soit en refroidissant l'anneau 4, soit en chauffant le clapet, soit enfin en combinant ces deux effets. Avec cette vanne, il n'est donc pas nécessaire de développer un effort très intense pour porter son clapet sur le siège d'étanchéité correspondant, puisque le mou vement de ce clapet peut s'effectuer sans aucun frotte ment et que l'effort nécessaire à l'obtention de l'étan chéité est créé grâce au ceinturage du clapet par l'an neau 4.
L'ouverture de la vanne s'effectue très facilement puisqu'il ne se produit pratiquement aucun échauffement de la masse du clapet, le contact entre le clapet et la face interne de l'anneau 4 étant des plus limités.
Dans la variante d'exécution de la fig. 2, on retrouve la portion centrale 1 du corps de la vanne, son élément tubulaire 2, et l'anneau 4 découpé par des rainures annu laires 5 au fond desquelles sont logées des résistances électriques.
La partie 3 du corps de vanne reliant la portion 1 à l'élément 2 est ici de dimension correspondant à celle d'une face frontale de l'anneau 4 et la paroi de l'ouver ture de cet anneau s'étend dans le prolongement de la face interne de l'élément 2.
Le clapet de fermeture 7 est constitué par une pièce discoïde à bords arrondis dont la moitié droite comprend une collerette d'appui 7a et sur la face gauche de laquelle font saillie des pattes de guidage 7b formant glissières. La tranche interne de l'anneau 4 fait office de siège pour le clapet et son diamètre est, à température ambiante, inférieur au diamètre maximum du bord arrondi du cla pet 7 à la même température d'une quantité sensiblement égale à la moitié de l'augmentation de diamètre dont peut être l'objet l'anneau 4 lorsque les résistances 6 sont alimentées en courant sous les mêmes conditions que précédemment.
Lorsque l'anneau 4 a été chauffé de façon suffisante, il est possible, avec la vanne représentée en fig. 2, de déplacer son clapet 7 en direction de cet anneau, par coulissement des pattes 7b à l'intérieur de l'anneau 4 et de l'élément 2, la position finale du clapet 7 étant celle pour laquelle ce clapet vient en contact avec l'arête cir culaire 4a par son arête 7c, la. collerette 7a formant de la sorte organe d'appui pour le clapet sur l'anneau.
La variante d'exécution de la fig. 3 a trait à une vanne permettant simultanément un passage optiquement direct du fluide, de la voie I vers la voie II et un passage obli que de la voie III vers la voie II.
L'ensemble permettant la fermeture de la voie II est sensiblement le même que celui représenté en fig. 2, avec la différence que le clapet ne présente pas de pattes de guidage mais est au contraire fixé au corps de la vanne par des gonds 8 et est susceptible d'être basculé, de sa position de fermeture représentée en traits pleins dans celle d'ouverture illustrée en traits mixtes sous l'ac tion d'un mécanisme représenté schématiquement par un rectangle 9.
Le corps de la vanne est dimensionné de façon telle que le clapet 7 ne constitue, en position ouverte, aucun obstacle au passage d'un fluide circulant de la voie I vers la voie II de la vanne.
Dans la variante d'exécution de la fig. 4, la vanne est destinée à permettre un passage à l'équerre du fluide et son clapet est fixé à l'extrémité d'un axe 10 dont l'autre extrémité porte un noyau d'acier magnétique 11 monté coulissant dans un tube 12 en matériau non magnétisable fixé sur le corps de la vanne. Autour de ce tube 12 est disposé un aimant permanent 13 qu'il suffit de déplacer axialement sur le tube 12 pour provoquer un mouvement correspondant de l'axe 10 et du clapet 7 porté par ce dernier.
Une même vanne peut présenter plusieurs clapets, s'introduisant dans un nombre correspondant d'anneaux, soumis à des moyens de chauffage.
Les corps de chauffe des anneaux peuvent être à fonctionnement éectrique, chauffés au gaz, etc.