FR2577295A1 - BUTTERFLY VALVE, IN PARTICULAR FOR CONTAINERS WITH TANKS - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une vanne papillon comportant un corps 1 avec un siège de vanne annulaire 7 et un papillon 25 pivotant à l'intérieur du corps. Le problème à résoudre consiste à éviter le blocage de la vanne par le produit transporté, notamment en cas de gel. La vanne est caractérisée en ce qu'au moins la partie du papillon qui se trouve à l'intérieur du siège de vanne annulaire 7 présente un segment sphérique. L'invention est applicable notamment à l'équipement des conteneurs à réservoirs. (CF DESSIN DANS BOPI)The invention relates to a butterfly valve comprising a body 1 with an annular valve seat 7 and a butterfly 25 pivoting inside the body. The problem to be solved consists in avoiding the blocking of the valve by the transported product, in particular in the event of frost. The valve is characterized in that at least the part of the butterfly which is inside the annular valve seat 7 has a spherical segment. The invention is particularly applicable to the equipment of container containers. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

"Vanne papillon,notamment pour conteneurs à réservoirs"."Butterfly valve, especially for tank containers".

La présente invention a pour objet une vanne papillon, notamment pour conteneurs à réservoirs, comportant un corps, un siège de vanne annulaire à l'intérieur du corps et un papillon qui comporte une surface d'obturation annulaire et qui est monté à rotation à l'intérieur du corps de  The present invention relates to a butterfly valve, in particular for tank containers, comprising a body, an annular valve seat inside the body and a butterfly which has an annular sealing surface and which is rotatably mounted to the body. inside the body of

manière à pouvoir pivoter, lors du fonctionnement, en-  able to rotate, during operation,

tre une première position dans laquelle la vanne est  be a first position in which the valve is

ouverte et une seconde position dans laquelle la sur-  open and a second position in which the sur-

face d'obturation annulaire coopère avec le siège  annular sealing face co-operates with the seat

de vanne annulaire, la vanne étant fermée.  of the annular valve, the valve being closed.

Une vanne papillon connue comporte un volet ou papillon qui est fixé sur un arbre et qui est  A known butterfly valve comprises a flap or butterfly which is fixed on a shaft and which is

monté à rotation dans un corps pour effectuer un mou-  rotatably mounted in a body for

vement de pivotement entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Le papillon se présente sous forme d'une plaque circulaire dont le bord extérieur  pivoting movement between an open position and a closed position. The butterfly is in the form of a circular plate whose outer edge

ou une zone voisine de ce bord forme une surface d'ob-  or an area adjacent to this edge forms a surface of ob-

turation annulaire qui peut coopérer avec un siège de  annular turation which can cooperate with a seat of

vanne annulaire du corps. Le plan de la plaque est ha-  annular valve of the body. The plate plan is ha-

bituellement décalé de l'axe de l'arbre.  usually offset from the axis of the shaft.

L'avantage d'une telle vanne est que son encombrement est réduit en direction axiale et que la plaque, qui est relativement mince, n'entraîne qu'une limitation relativement faible de l'écoulement. Elle est en outre de fabrication moins onéreuse que d'autres  The advantage of such a valve is that its bulk is reduced in the axial direction and that the plate, which is relatively thin, causes only a relatively small limitation of the flow. It is also cheaper to manufacture than others

types de vannes, par exemple les vannes sphériques.  types of valves, for example spherical valves.

Une application classique-des vannes papillon a lieu dans les usines de traitement o la  A classic application-butterfly valves is taking place in treatment plants where the

faible limitation de l'écoulement est une condition im-  low flow limitation is an essential condition

portante. Leur faible longueur axiale a conduit à leur utilisation dans le domaine des conteneurs à réservoirs  bearing. Their low axial length has led to their use in the field of tank containers

soumis à de sévères limitations d'encombrement. La pré-  subject to severe limitations of space. The pre-

sente invention est destinée principalement aux applications aux conteneurs à réservoirs. Les orifices de décharge de tels réservoirs sont fréquemment munis  This invention is intended primarily for tank container applications. The discharge ports of such tanks are frequently provided with

de deux vannes en série et une vanne papillon est sou-  two valves in series and a butterfly valve is

vent disposée en aval d'une vanne principale actionnée au pied, par exemple. Quand de tels conteneurs à réservoirs sont utilisés pour contenir des cargaisons pouvant geler,la vanne papillon a tendance à être bloquée par le produit qui est enfermé entre les deux vannes et  wind disposed downstream of a foot operated main valve, for example. When such tank containers are used to contain cargoes that can freeze, the butterfly valve tends to be blocked by the product that is enclosed between the two valves and

qui s'est congelé, habituellement par suite du refroi-  which has frozen, usually as a result of

dissement. L'opérateur peut essayer d'ouvrir la vanne papillon par force en appliquant un effort dépassant celui auquel la vanne peut résister. Il en résulte souvent que la poignée, l'arbre ou ces deux organes sont pliés ou tordus à un point tel que la vanne ne peut plus  dissement. The operator may try to open the throttle valve by force by applying a force beyond that which the valve can withstand. This often results in the handle, the shaft or both of these being bent or twisted to such an extent that the valve can no longer

être manoeuvrée.to be maneuvered.

Si les deux vannes étaient manoeuvrées dans l'ordre correct, le problème ne se poserait pas, mais en pratique la vanne papillon peut être fermée  If both valves were operated in the correct order, the problem would not arise, but in practice the butterfly valve can be closed

avant la vanne principale. Il en résulte que si le ré-  before the main valve. As a result, if the

servoir n'a pas été complètement vidé, une poche de liquide est emprisonnée entre les deux vannes et, lorsqu'elle se refroidit, elle gèle et devient très  has not been completely emptied, a pocket of liquid is trapped between the two valves and, when it cools, it freezes and becomes very

dure. Le réservoir lui-même peut être chauffé pour li-  tough. The tank itself can be heated to

quéfier son contenu en vue de la vidange; mais un tel  to cite its contents for the purpose of emptying; but such

chauffage ne peut pas être appliqué aux vannes de déchar-  heating can not be applied to the discharge valves

ge. Ainsi, lorsqu'une nouvelle décharge est nécessaire, la masse de matière solide allant jusqu'au papillon de la vanne papillon empêche le pivotement du papillon  ge. Thus, when a new discharge is necessary, the mass of solid material going to the butterfly valve butterfly prevents the pivoting of the butterfly valve.

dans le sens d'ouverture.in the direction of opening.

La présente invention a pour but de résoudre le problème posé par le blocage des vannes papillon par les produits gelés en évitant ainsi  The present invention aims to solve the problem posed by the blocking of the butterfly valves by the frozen products, thus avoiding

l'endommagement des vannes.damage to the valves.

A cet effet, l'invention concerne une vanne papillon du type ci-dessus, caractériséeen ce qu'  For this purpose, the invention relates to a butterfly valve of the above type, characterized in that

au moins la partie du papillon qui se trouve à l'in-  at least the part of the butterfly that is in the

térieur du siège de vanne annulaire présente un segment sphérique. De préférence, la face de vanne est formée sur la surface du segment sphérique. Le plan de la face de vanne annulaire est décalé de l'axe de l'arbre. Dans ce but, le segment sphérique comporte une première console de montage s'engageant sur l'arbre de manoeuvre, et une seconde console de montage destinée à coopérer avec un axe de pivotement disposé suivant le même axe que l'arbre. Ainsi, lors de l'ouverture de la vanne, la face de vanne du papillon est décalée de  The interior of the annular valve seat has a spherical segment. Preferably, the valve face is formed on the surface of the spherical segment. The plane of the annular valve face is offset from the axis of the shaft. For this purpose, the spherical segment comprises a first mounting bracket engaging on the operating shaft, and a second mounting bracket for cooperating with a pivot axis disposed along the same axis as the shaft. Thus, when opening the valve, the throttle valve face is shifted by

l'axe de l'orifice de décharge et, bien que le papil-  the axis of the discharge port and, although the papillary

lon suivant l'invention réduise la surface de décharge  according to the invention reduces the discharge area

de 25% environ par rapport à celle d'une vanne papil-  about 25% compared to that of a butterfly valve.

lon classique, il n'en résulte pas d'inconvénient dans  it is not a disadvantage

la plupart des applications aux conteneurs à réservoirs.  most applications to tank containers.

On peut, bien entendu, prévoir une vanne de plus grand diamètre pour compenser la perte de surface de décharge  One can, of course, provide a larger diameter valve to compensate for the loss of discharge area

provoquée par le segment sphérique.  caused by the spherical segment.

Il est à noter que le segment sphérique  It should be noted that the spherical segment

n'évite pas la formation de la masse solide mais ga-  does not prevent the formation of solid mass but

rantit que la forme de cette masse n'empoche pas l'ou-  that the shape of this mass does not

verture de la vanne. Le rayon du segment sphérique doit  opening of the valve. The radius of the spherical segment must

alors être au moins égal à la moitié du diamètre maxi-  then be at least half the maximum diameter

mal du papillon mesuré dans le plan de la face de vanne.  butterfly sore measured in the plane of the valve face.

Pour obtenir un perfectionnement supplémentaire et éviter ainsi que le bord extérieur du papillon frotte sur toute la surface de la masse solide pendant le mouvement d'ouverture, l'axe de symétrie du papillon  To obtain an additional improvement and thus avoid that the outer edge of the butterfly rubs over the entire surface of the solid mass during the opening movement, the axis of symmetry of the butterfly

est décalé d'une faible distance de l'axe de l'arbre.  is shifted a short distance from the axis of the shaft.

Ainsi, lors de l'ouverture de la vanne, le bord du pa-  Thus, when opening the valve, the edge of the

pillon décrit un arc qui s'écarte davantage du produit congelé. Par exemple, en admettant que l'axe est vertical, il est décalé en direction transversale de l'axe de  pillon describes an arc that deviates more from the frozen product. For example, assuming that the axis is vertical, it is shifted in the transverse direction of the axis of

symétrie vertical du papillon de 2 mm.  vertical symmetry of the butterfly 2 mm.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail, uniquement à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la Fig.1 est une élévation latérale en coupe de la vanne conforme à la présente invention; - la Fig.2 est une vue en élévation de bout de la vanne de la Fig.1 en regardant dans la direction de la flèche 2, le côté droit de la figure  The invention will now be described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: - Fig.1 is a sectional side elevation of the valve according to the present invention; - Fig.2 is an end elevational view of the valve of Fig.1 looking in the direction of the arrow 2, the right side of the figure

montrant la position d'ouverture du papillon obtura-  showing the open position of the butterfly

teur.tor.

Les figures 1 et 2 des dessins repré-  Figures 1 and 2 of the drawings represent

sentent une vanne papillon suivant la présente inven-  feel a butterfly valve according to the present invention.

tion. L'ensemble comporte un corps 1 qui est sensible-  tion. The set comprises a body 1 which is sensitive

ment annulaire en présentant un alésage intérieur 5 ettrois perçages 3 régulièreient espacés et élargis  annular by presenting an internal bore 5 and three holes 3 regularly spaced and widened

en bout. L'ensemble présente un siège de vanne annu-  at the end. The assembly has an annular valve seat

laire 7 qui, dans l'exemple de réalisation représenté,  7, which, in the exemplary embodiment shown,

constitue un élément composant distinct et est main-  constitutes a separate component element and is now

tenu en position par une plaque de positionnement an-  held in position by a positioning plate

nulaire 9. La plaque de positionnement 9 est fixée en position par deux goupilles 11 à blocage automatique engagées dans les perçages 3. Cette disposition permet l'utilisation d'un matériau approprié pour le siège de vanne. Le corps comporte une protubérance tubulaire  9. The positioning plate 9 is fixed in position by two self-locking pins 11 engaged in the holes 3. This arrangement allows the use of a suitable material for the valve seat. The body has a tubular protuberance

13 qui reçoit un arbre 15. L'arbre passe dans un alé-  13 who receives a tree 15. The tree passes

sage de la paroi de l'élément annulaire et présente  wise of the wall of the annular element and present

une extrémité cannelée 17. L'axe de l'arbre est paral-  fluted end 17. The axis of the shaft is parallel

lèle à un diamètre de l'alésage intérieur 5 mais en étant décalé par rapport à lui. L'arbre est muni de joints 19,21 pour empêcher les fuites de fluide à partir du corps le long de l'arbre. Un axede pivotement 23 est disposé à l'opposé de l'arbre et suivant le même axe. L'axe de pivotement 23 est vissé dans un  leler to a diameter of the inner bore 5 but being offset from it. The shaft is provided with seals 19,21 to prevent leakage of fluid from the body along the shaft. A pivot axis 23 is disposed opposite the shaft and along the same axis. The pivot axis 23 is screwed into a

perçage taraudé du corps. L'axe de pivotement est éga-  piercing the body. The pivot axis is also

lement rendu étanche pour empêcher les fuites.  leakproof to prevent leakage.

Un papillon 25 est prévu pour fonction-  A butterfly 25 is provided for

ner en tant qu'obturateur de vanne. En position de fer-  as a valve shutter. In a position of iron

meture, ce papillon coopère avec le siège de vanne an- nulaire 7. Le papillon se présente sous forme d'un  this butterfly cooperates with the annular valve seat 7. The butterfly is in the form of a

segment sphérique et comporteune surface d'obturation annu-  spherical segment and includes a sealing surface annul-

laire 27 formée sur ou par sa surface sphérique. Deux  wire 27 formed on or by its spherical surface. Two

consoles de montage 29,31 sont en saillie sur le pa-  mounting brackets 29,31 project from the

pillon 25. Il est judicieux que ces consoles soient  pillon 25. It is wise that these consoles are

soudées sur le segment sphérique. La console 29 compor-  welded to the spherical segment. The console 29

te un persage cannelé destiné à recevoir l'extrémité cannelée 17 de l'arbre 15, tandis que la console 31 comporte un perçage recevant un coussinet 33 qui est à  a grooved groove intended to receive the splined end 17 of the shaft 15, while the bracket 31 comprises a bore receiving a pad 33 which is

son tour engagé sur l'axe de pivotement 23. Le papil-  turn engaged on the pivot axis 23. The butterfly

lon est donc monté à rotation sur l'axe de pivotement  lon is rotatably mounted on the pivot axis

23 et est entraîné par la rotation de l'arbre 15.  23 and is driven by the rotation of the shaft 15.

La protubérance tubulaire 13 comporte une bride d'extrémité 37 sur laquelle est boulonnée  The tubular protuberance 13 has an end flange 37 on which is bolted

une plaque de fermeture 39. La plaque de fermeture com-  a closing plate 39. The closure plate com-

porte deux organes d'arrêt disposés à 90 l'un de  carries two stoppers arranged at 90 one of

l'autre et qui servent de points d'arrêt pour un plon-  the other and serve as stopping points for a plunge

geur 41 chargé par ressort et porté par une poignée 35.  spring loaded and supported by a handle 35.

La vanne est ainsi arrêtée dans la position d'ouverture  The valve is thus stopped in the open position

et dans la position de fermeture et ne peut être dépla-  and in the closed position and can not be moved

cée de l'une dans l'autre qu'en libérant d'abord le  from one to the other by first releasing the

plongeur 41.diver 41.

Le rayon S du segment sphérique est au moins égal au rayon D du papillon suivant son diamètre  The radius S of the spherical segment is at least equal to the radius D of the butterfly according to its diameter

maximal dans le plan de la face de vanne annulaire.  maximum in the plane of the annular valve face.

En outre, l'axe de l'arbre 15 sur lequel le papillon est monté pour pivoter est décalé d'une distance X par rapport au centre du papillon. Le papillon lui-même est centré sur l'axe de l'alésage intérieur 5. Ainsi, lors de l'ouverture, le bord 43 ne frotte sur la masse solide que sur une courte distance car le papillon s'écarte ensuite de la masse dure. En pratique, un  In addition, the axis of the shaft 15 on which the butterfly is pivotally mounted is offset by a distance X from the center of the butterfly. The butterfly itself is centered on the axis of the inner bore 5. Thus, during opening, the edge 43 rubs on the solid mass for a short distance because the butterfly then deviates from the mass tough. In practice, a

décalage de l'ordre de 2mm est suffisant.  offset of the order of 2mm is enough.

La forme d'élément sphérique du côté amont du papillon 25 garantit que d'il se forme une  The spherical element shape of the upstream side of the butterfly 25 ensures that a

masse de produit solide, elle n'empeche pas l'ouver-  mass of solid product, it does not prevent the opening

ture de la vanne. On élimine en conséquence la possi-  valve. As a result, the possibility of

bilité d'endommagement de la vanne lors de l'ouverture en cas d'obstacle à l'ouverture. En outre, bien que la décharge ne puisse pas avoir lieu, la vanne ouverte donne accès à une conduite de vapeur pour que l'on  damage to the valve when opening in the event of an obstacle to opening. In addition, although the discharge can not take place, the open valve gives access to a steam pipe so that one can

puisse agir directement sur la masse solide et en pro-  can act directly on the solid mass and in

voquer la liquéfaction. La position du papillon quand il est en position d'ouverture est indiquée par la  to evoke liquefaction. The throttle position when it is in the open position is indicated by the

partie ombrée de la Fig.2.shaded part of Fig.2.

Le corps de vanne est judicieusement disposé en aval de la vanne principale dans la conduite de décharge. L'exemple de réalisation représenté ne comporte pas de brides de montage et est destiné à être bloqué en position entre les brides de montage d'un composant amont et d'un composant aval. Par ce moyen, on peut maintenir la longueur axiale à une  The valve body is conveniently disposed downstream of the main valve in the discharge line. The embodiment shown does not include mounting flanges and is intended to be locked in position between the mounting flanges of an upstream component and a downstream component. By this means, the axial length can be maintained at a

valeur minimale.minimum value.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1'. Vanne papillon notamment pour con- teneurs à réservoirs comportant un corps (1), un siège de vanne annulaire (7) à l'intérieur du corps, et un papillon (25) qui comporte une surface d'obturation annulaire (27) et qui est monté à rotation à l'intérieur du corps de manière à pouvoir pivoter, lors du fonc- tionnement, entre une première position dans laquelle la vanne est ouverte et une seconde position dans laquelle la surface d'obturation annulaire (27) co- opère avec le siège de vanne annulaire (7), la vanne étant fermée, caractérisée en ce qu'au moins la partie du papillon qui se trouve à l'intérieur du siège de vanne annulaire (7) présente un segment sphérique.CLAIMS 1 '. Butterfly valve in particular for tank containers having a body (1), an annular valve seat (7) inside the body, and a butterfly (25) which has an annular sealing surface (27) and which is rotatably mounted within the body so as to be pivotable, during operation, between a first position in which the valve is open and a second position in which the annular sealing surface (27) co-operates with the annular valve seat (7), the valve being closed, characterized in that at least the portion of the throttle valve which is inside the annular valve seat (7) has a spherical segment. 2 . Vanne papillon selon la revendica-  2. Butterfly valve according to the claim tion 1, caractérisée en ce que la surface d'obturation annulaire (27) est constituée par une partie de la  1, characterized in that the annular sealing surface (27) is constituted by a part of the surface du segment sphérique.spherical segment surface. 3 Vanne papillon selon l'une quel-3 Butterfly valve according to one conque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce  of claims 1 and 2, characterized in that que le plan de la surface d'obturation annulaire (27)  that the plane of the annular sealing surface (27) est décalé par rapport à l'axe de rotation autour du-  is offset from the axis of rotation around the- quel le papillon (25) peut tourner entre la première  which the butterfly (25) can turn between the first position et la seconde position.position and the second position. 4 . Vanne papillon selon la revendica-  4. Butterfly valve according to the claim tion 3, dans laquelle le papillon comporte un premier moyen de montage (29) et un second moyen de montage  3, wherein the throttle valve has a first mounting means (29) and a second mounting means (31) qui s'engagent respectivement avec un arbre de com-  (31) who engage respectively with a tree of com- mande (15) de vanne et un axe de pivotement (23) dis-  valve (15) and a pivot axis (23) posés suivant l'axe de l'arbre de commande de vanne.  placed along the axis of the valve control shaft. . Vanne papillon selon l'une quel- . Butterfly valve according to one conque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce  shell of claims 1 to 4, characterized in that que le rayon (5) de la sphère définie par le segment sphérique est au moins égal au rayon (D) du papillon (25) à sa valeur maximale dans le plan du siège de vanne  the radius (5) of the sphere defined by the spherical segment is at least equal to the radius (D) of the throttle (25) at its maximum value in the plane of the valve seat annulaire (7).ring (7). 6 . Vanne papillon selon l'une quel-  6. Butterfly valve according to one conque des revendications1 à 5, caractérisée en ce  shell of claims 1 to 5, characterized in that que l'axe de rotation autour duquel le papillon (25) peut tourner entre la première position et la seconde position est décalé d'une distance prédéterminée (X)  the axis of rotation about which the throttle (25) is rotatable between the first position and the second position is shifted by a predetermined distance (X) par rapport au centre du papillon.in relation to the center of the butterfly. 7 . Vanne papillon selon l'une quel-  7. Butterfly valve according to one conque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que  conque of claims 1 to 6, characterized in that des moyens de fixation amovibles (41) sont prévus pour empêcher que le papillon (25) puisse être déplacé entre la première position et la seconde position sans que  detachable fastening means (41) are provided to prevent the throttle (25) from being moved between the first position and the second position without l'on ait d'abord libéré les moyens de fixation amovi-  the removable fastening means have first been released. ble (41).ble (41).