FR2745057A1 - Adjustment between seat and valve flap of rotary vane or butterfly valves - Google Patents
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Abstract
Description
La presente invention concerne un dispositif permettant l'ajustement et le reglage de la position d'appui a la fermeture entre le clapet partie mobile) et le siège (partie fixe) d'une vanne ou robinet a arbre rotatif.The present invention relates to a device for adjusting and adjusting the position of support for closing between the valve movable part) and the seat (fixed part) of a valve or tap with rotary shaft.
La quasi totalité des vannes ou robinets a arbre rotatif simple. double ou a triple excentration ont leurs caractéristiques d'étanchéité et de réglage mécaniquement dépendantes de la position relative du clapet par rapport au siège sur lequel il s'appuie au moment de la fermeture.Almost all valves or taps with a simple rotary shaft. double or triple eccentricity have their sealing characteristics and mechanical adjustment dependent on the relative position of the valve relative to the seat on which it is supported at the time of closing.
Les performances d'étanchéité et de réglage ne seront optimales que si la ligne de portée théorique du clapet qu'elle soit circulaire, élliptique ou autre de la vanne est strictement superposée et confondue avec la méme ligne de portée théorique du siège. pour ce faire ces deux lignes de portées doivent impérativement et simultanément étre géométriquement identiques et superposables dans l'espace,
L'état de la technique antérieure traditionnelle des vannes et robinets rotatifs avec paliers à alésage concentrique est telle que la superposition de la ligne de portée du clapet avec la ligne de portée du siége est pratiquement impossible toute approche n'est réalisable en pratique que par un usinage extrémement précis des pièces constituantes conduisant à un cout de fabrication très élevé du produit fini : de plus, l'usure progressive de ces pièces constituantes modifie les dimensions originales des pièces et détruit donc la superposition originale de la ligne de portée du clapet sur son siège et participe ainsi a une dégradation progressive des caractéristiques d'étanchéité et ce sans aucune possibilité de rattrapage autre que par le remplacement des pièces usées par de nouvelles pièces.The sealing and adjustment performance will only be optimal if the theoretical range of the valve, whether circular, elliptical or other, of the valve is strictly superimposed and merged with the same theoretical range of seat. to do this, these two span lines must imperatively and simultaneously be geometrically identical and superimposable in space,
The state of the traditional prior art of rotary valves and taps with bearings with concentric bore is such that the superimposition of the valve seat line with the seat seat line is practically impossible any approach is practicable only by extremely precise machining of the constituent parts leading to a very high manufacturing cost of the finished product: moreover, the progressive wear of these constituent parts modifies the original dimensions of the parts and therefore destroys the original superimposition of the range of the valve on its seat and thus participates in a progressive degradation of the sealing characteristics and this without any possibility of catching up other than by the replacement of the worn parts by new parts.
L'état de la technique antérieure traditionnelle des vannes et robinets ne permet pas de corriger l'inversion des jeux entre les pièces constituantes lorsque le sens du fluide dans la vanne est inverse. The state of the prior art of valves and taps does not allow correcting the inversion of the clearances between the constituent parts when the direction of the fluid in the valve is opposite.
Le dispositif selon l'invention permet de remedier globalement à ces inconvenients. The device according to the invention makes it possible to globally remedy these drawbacks.
Il comporte en effet selon une première caracteristique deux paliers excentres
Nous entendons par paliers excentrés des paliers dont l'alésage intérieur est excentre par rapport au diamètre extérieur. l'épaisseur portante ep (FIG.3.b) de ces paliers suivant le dispositif de cette invention devient réglable permettant ainsi par une simple rotation des paliers d'effectuer un réglage permettant de corriger sans aucun coût additionnel: - les variations dimensionnelles dues aux tolérances de fabrication des
pièces constituantes (en plus ou en moins par rapport à la dimension nominale), - l'usure des pièces.According to a first characteristic, it indeed comprises two eccentric bearings
By eccentric bearings we mean bearings whose inner bore is eccentric with respect to the outer diameter. the bearing thickness ep (FIG.3.b) of these bearings according to the device of this invention becomes adjustable thus allowing by a simple rotation of the bearings to carry out an adjustment making it possible to correct without any additional cost: - the dimensional variations due to manufacturing tolerances
constituent parts (more or less than the nominal size), - wear of the parts.
- l'invertion de l'emplacement des jeux mécaniques des pièces mobiles
résultants d'une inversion du sens du fluide dans le corps de vanne.- the inversion of the location of the mechanical games of the moving parts
resulting from a reversal of the direction of the fluid in the valve body.
Les dessins annexes illustrent l'invention.The accompanying drawings illustrate the invention.
La FIG. 1 et la FIG.2.a représentent en coupe un corps de vanne ou de robinet comprenant le corps de vannet), le palier supérieur 2). le palier inférieur 3), l'arbre de vanne 4), le clapet de vanne 5), le siège 6).FIG. 1 and FIG.2.a show in section a valve or tap body comprising the valve body), the upper bearing 2). the lower bearing 3), the valve shaft 4), the valve plug 5), the seat 6).
l'anneau de blocage de siège 7).the seat locking ring 7).
Les paliers 2) et 3) sont représentés suivant l'état de la technique antérieure traditionnelle, ces paliers sont du type traditionnel, l'alésage intérieur étant concentrique avec le diamètre extérieur.The bearings 2) and 3) are shown according to the state of the traditional prior art, these bearings are of the traditional type, the internal bore being concentric with the external diameter.
Le clapet représenté est du type papillon à clapet a double excentration, toutefois la présente invention est également applicable et présente les mêmes avantages pour les autres vannes a papillon ou clapet sphérique ou a portee conique dure ou a portee reslliente, voire egalement les vannes à joint flexible.The valve represented is of the butterfly type with double eccentric valve, however the present invention is also applicable and has the same advantages for the other butterfly valves or spherical valve or with hard conical bearing or with resllient bearing, or even also the joint valves. flexible.
La ligne A-B figurant sur les FIG.1 et FIG.2.a représente la ligne de portee theorique du clapet et la ligne de portee du siège. ces deux lignes sont strictement superposees et confondues.Line A-B appearing in FIG.1 and FIG.2.a represents the theoretical range of the valve and the range of the seat. these two lines are strictly superimposed and confused.
Par définition. pour que l'ensemble clapet-siège soit étanche à la fermeture, la ligne de portée A-B du clapet doit, en position de fermeture, entre absolument superposée å la ligne de portee A-B du siège.By definition. so that the valve-seat assembly is leaktight when closing, the range line A-B of the valve must, in the closed position, be absolutely superimposed on the range line A-B of the seat.
Si cette superposition absolue peut etre approchée lors de l'exécution de pièces prototypes elle est quasiment irréalisable industriellement du fait méme des tolérances d'usinage (mini-maxi) de chaque pièce, on comprend aisément que les tolérances d'usinage des cotes a et b FIG.2.b sont très influentes sur le fonctionnement et devront par conséquence étre très précises c'est-å-dire coûteuses.If this absolute superimposition can be approached during the execution of prototype parts, it is practically impractical industrially due to the machining tolerances (mini-maxi) of each part, it is easily understood that the machining tolerances of dimensions a and b FIG.2.b are very influential on the operation and will consequently have to be very precise that is to say expensive.
Par ailleurs, l'assemblage et le fonctionnement des différentes pièces mobiles FIG.2b palier. arbre, clapet exigent un certain jeu mécanique minimum entre - l'alésage du guide dans le corps. cote c et le diamètre extérieur du guide
cote d.Furthermore, the assembly and operation of the various moving parts FIG.2b bearing. shaft, valve require a certain minimum mechanical clearance between - the bore of the guide in the body. dimension c and the outside diameter of the guide
dimension d.
- le diamètre intérieur du guide. cote e et le diamètre extérieur de l'arbre
cote f.- the inside diameter of the guide. dimension e and the outside diameter of the shaft
dimension f.
- le diamètre extérieur de l'arbre. cote f et l'alésage de passage d'arbre
dans le clapet cote g.- the outside diameter of the shaft. dimension f and the shaft passage bore
in the valve dimension g.
Il faut noter également que la pression du fluide å l'intérieur de la vanne
exerce des forces tendant å pousser les pièces mobiles dans le sens du
fluide, les jeux sont sous cette action localises entre les surfaces non
portantes des pièces . lorsque l'on inverse le sens du fluide dans la
vanne l'emplacement des jeux est également inversé de 180
Les figures 3.a. 3.b et 3.c montrent les positions de la ligne de portée A-B du clapet par rapport å la ligne de portée A-B du siège ainsi que la position des jeux mécaniques entre chaque pièce constituante pour trois situations
FIG.3.a Vanne, sans fluide (pression atmosphérique)
FIG.3.b Vanne. fluide P poussant le clapet de la gauche vers la droite.It should also be noted that the fluid pressure inside the valve
exerts forces to push the moving parts in the direction of
fluid, the games are under this action localized between surfaces not
bearing parts. when we reverse the direction of the fluid in the
valve the location of the games is also reversed 180
Figures 3.a. 3.b and 3.c show the positions of the line of bearing AB of the valve with respect to the line of line AB of the seat as well as the position of the mechanical clearances between each component for three situations
FIG.3.a Valve, without fluid (atmospheric pressure)
FIG.3.b Valve. fluid P pushing the valve from left to right.
FIG.3.c Vanne, fluide P poussant le clapet de la droite vers la gauche.FIG.3.c Valve, fluid P pushing the valve from right to left.
La FIG 3.a représente la vanne sans fluide soit sans pression intérieure (pression atmosphérique). on constate que les jeux jl. j2, j3 et j4 sont également répartis de part et d'autre de l'arbre de la vanne.FIG 3.a shows the valve without fluid or without internal pressure (atmospheric pressure). we see that the games jl. j2, j3 and j4 are also distributed on either side of the valve shaft.
La ligne de portée A-B du clapet est superposée à la ligne de portée A-B du siège.The A-B seat line of the valve is superimposed on the A-B seat line of the seat.
La FIG 3.b représente la vanne en service. la pression du fluide P poussant le clapet de la gauche vers la droite on constate que les jeux jl et j4 sont éliminés donc nuls mais que les jeux j2 et j3 ont doublé en valeur; dans la pratique les jeux se sont additionnés et ils se positionnent du coté non appuyant. par exemple le jeu j2 sur la FIG.3.b correspond å la somme des jeux jl + j2 de la FIG.3.a ; ce déplacement des jeux entraine un déplacement des pièces mobiles provoquant un déplacement de la ligne de portée A-B du clapet (vers la droite soit dans le sens du fluide) par rapport a la ligne A-B du siège. les lignes de portées clapet/siège ne seront plus superposées ni confondues : la ligne du clapet de portée AB du clapet s'est déplacée d'une valeur X par rapport a la ligne de portée du siège, ceci provoque une dégradation des performances d 'é tanchéite. FIG 3.b shows the valve in service. the pressure of the fluid P pushing the valve from the left towards the right one notes that the plays jl and j4 are eliminated therefore null but that the plays j2 and j3 have doubled in value; in practice, the games are added up and they are positioned on the non-pressing side. for example the game j2 in FIG.3.b corresponds to the sum of the games jl + j2 in FIG.3.a; this displacement of the games causes a displacement of the moving parts causing a displacement of the range line A-B of the valve (to the right either in the direction of the fluid) relative to the line A-B of the seat. the valve / seat seat lines will no longer be superimposed or confused: the line of the seat valve AB of the valve has moved by a value X relative to the seat line of the seat, this causes a degradation of the performance of sealing.
La FIG.3c represente la vanne en service le fluide P poussant le clapet de la droite vers la gauche on constate que les jeux j2 et j3 sont elimines donc nuls mais que les jeux j 1 et j4 ont double dans la pratique les jeux se sont additionnés et ils se positionnent du coté non appuyant par exemple le jeu j4 sur la FIG.3.c correspond a la somme des jeux j3 + j4 de la FIG.3.a. Ceci provoque un déplacement de la ligne de portée A-B du clapet (vers la gauche soit dans le sens du fluide) par rapport à la ligne A
B du siège : les conséquences seront identiques à celles citées au paragraphe ci-dessus.FIG. 3c represents the valve in service, the fluid P pushing the valve from right to left, it can be seen that the games j2 and j3 are eliminated therefore zero but that the games j 1 and j4 have doubled in practice the games have added together and they are positioned on the non-pressing side, for example the game j4 in FIG.3.c corresponds to the sum of the games j3 + j4 in FIG.3.a. This causes a displacement of the range line AB of the valve (to the left or in the direction of the fluid) relative to line A
B of the head office: the consequences will be identical to those mentioned in the paragraph above.
Les Figures 4a, 4b et 4c démontrent comment le dispositif selon la présente invention permet de remédier à ces inconvénients.Figures 4a, 4b and 4c demonstrate how the device according to the present invention overcomes these drawbacks.
La FIG. 4.a représente a nouveau la vanne hors service soit sans pression intérieure (pression atmospherique) on constate que les jeux jl et j2. j3 et j4 sont également répartis de part et d'autre de l'arbre.FIG. 4.a again represents the valve out of service, ie without internal pressure (atmospheric pressure), it can be seen that the games jl and j2. j3 and j4 are also distributed on either side of the tree.
La ligne de portée A-B du clapet est superposée a la ligne de portée A-B du siège.The A-B seat line of the valve is superimposed on the A-B seat line of the seat.
La FIG. 4.b représente la vanne en service, la pression du fluide P poussant le clapet de la gauche vers la droite, on constate évidemment que les jeux sont positionnés d'une facon similaire a la FIG.3.b. par contre on constate que la ligne de portée A-B du clapet est grace au dispositif suivant l'invention, superposée et confondue å la ligne de portée A.B du siège. l'épaisseur portante ep est augmentée pour compenser les jeux ou l'usure ; la vanne sous pression conserve ses qualités d'étanchéité. FIG. 4.b represents the valve in service, the pressure of the fluid P pushing the valve from left to right, it is evident that the clearances are positioned in a manner similar to FIG.3.b. on the other hand, it is found that the range line A-B of the valve is thanks to the device according to the invention, superimposed and merged with the range line A.B of the seat. the load-bearing thickness ep is increased to compensate for play or wear; the pressure valve retains its sealing qualities.
La FIG. 4.c représente la vanne en service la pression du fluide P poussant le clapet de la droite vers la gauche. on constate évidemment que les jeux sont positionnes d'une facon identique à la FIG.3.c par contre on constate que la ligne de portee .A.B. du clapet est grace au dispositif suivant l'invention superposee a la ligne de portee .x.B. du siège. FIG. 4.c represents the valve in service the pressure of the fluid P pushing the valve from right to left. we obviously see that the games are positioned in an identical way to FIG.3.c on the other hand we see that the line of reach .A.B. the valve is thanks to the device according to the invention superimposed on the bearing line .x.B. from the headquarters.
l'épaisseur portante ep est augmentee pour compenser les jeux ou l'usure la vanne conserve ses qualites d etancheite. the load-bearing thickness ep is increased to compensate for play or wear the valve retains its sealing qualities.
Selon la conception de la vanne il est possible de n'utiliser qu'un seul palier excentre, le deuxième restant du type conventionnel.Depending on the valve design, it is possible to use only one eccentric bearing, the second remaining of the conventional type.
CONCEPTION DU PILIER EXCENTRE
Le palier excentré se caractérise par un alésage central dont le centre est désaxé par rapport a son diamètre exterieur. L'excentricité ex peut varier suivant les besoins. La FIG.S.a représente le palier en position neutre soit position O on constate que l'épaisseur portante ep du palier excentré est sur l'axe xy identique de chaque côté de l'arbre, la FIG.S.b représente le palier excentré après une rotation de ce dernier de 90 dans le sens des aiguilles d'une montre, l'épaisseur portante ep est maximale å droite de l'arbre de la vanne. la FîG.5.c représente le palier excentré auprès une rotation de ce dernier de 90 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, l'épaisseur portante ep est maximale à gauche de l'arbre de la vanne.ECCENTER PILLAR DESIGN
The eccentric bearing is characterized by a central bore, the center of which is offset from its outside diameter. The eccentricity ex can vary according to the needs. FIG.Sa represents the bearing in neutral position or position O we note that the bearing thickness ep of the eccentric bearing is on the xy axis identical on each side of the shaft, FIG.Sb represents the eccentric bearing after a rotation of the latter 90 in a clockwise direction, the load-bearing thickness ep is maximum to the right of the valve shaft. Fig.5.5.c represents the eccentric bearing with a rotation of the latter of 90 anticlockwise, the bearing thickness ep is maximum to the left of the valve shaft.
La FIG.6 décrit la géométrie de ce palier.FIG. 6 describes the geometry of this bearing.
Le tableau 6.a indique a titre d'exemple le réglage possible par variation dimensionnelle de l'épaisseur portante ep pour des excentricités ex du palier de : 0,1 mm. 0,2 mm et 0,3 mm.Table 6.a shows by way of example the possible adjustment by dimensional variation of the bearing thickness ep for eccentricities ex of the bearing of: 0.1 mm. 0.2 mm and 0.3 mm.
Les paliers excentrés comportent sur leur diamètre extérieur et sur 180 degrés des gorges demi cylindriques (8). Les FlG.5.a. S.b et 5.c représentent à partir d'une position neutre O, FIG.5.a et FIG.S.b. quatre positions (1, 2, 3, et 4) permettant d'augmenter l'épaisseur portante ep du palier sur la droite de l'arbre FIG.S.b et quatres autres positions (4. 3, 2 et 1 ) permettant d'augmenter l'épaisseur portante ep du palier sur la gauche de l'arbre FIG.S.c. The eccentric bearings have on their outside diameter and 180 degrees semi-cylindrical grooves (8). FlG.5.a. S.b and 5.c represent from a neutral position O, FIG.5.a and FIG.S.b. four positions (1, 2, 3, and 4) making it possible to increase the bearing thickness ep of the bearing on the right of the shaft FIG.Sb and four other positions (4. 3, 2 and 1) making it possible to increase the bearing thickness ep of the bearing on the left of the shaft FIG.Sc
Le corps de vanne comporte egalement a la périphérie de l'alesage du palier une demie gorge cylindrique (l0). Ceci permet par adjonction d'un pion de blocage (9) loge dans le trou forme par une demie gorge de palier coincidant avec la demie gorge dans le corps de vanne. de positionner le palier sur la position souhaitée, ce pion (9) évite toute rotation éventuelle du palier. ce positionnement du palier peut etre réalisé de facon différente à celle décrite soit par des clavettes et des rainures de clavettes ou avec des billes d'acier logées dans des trous . A titre d'exemple et non limitatif le diamètre du pion de blocage (9) peut etre de diamètre 4 mm pour diamètre extérieur de palier de 2S mm.The valve body also has a cylindrical half-groove (10) at the periphery of the bearing bore. This allows by adding a blocking pin (9) housed in the hole formed by a half bearing groove coinciding with the half groove in the valve body. position the bearing on the desired position, this pin (9) prevents any possible rotation of the bearing. this positioning of the bearing can be achieved in a different way to that described either by keys and keyways or with steel balls housed in holes. By way of example and without limitation, the diameter of the blocking pin (9) can be 4 mm in diameter for an outer diameter of the bearing of 25 mm.
L'excentricité du palier provoque simultanément å sa rotation un déplacement latéral perpendiculaire å l'axe xy FIG.5.a, ce déplacement sera compensé par un autocentrage du siège dans son logement.The eccentricity of the bearing simultaneously causes its rotation a lateral displacement perpendicular to the xy axis FIG.5.a, this displacement will be compensated for by a self-centering of the seat in its housing.
Le nombre de positions possible dépendra du dimensionnement méme des paliers et des pions (9), la FIG. 6 représente pour exemple quatre plus quatre positions réparties d'une facon égale tous les 22-5 sur 180-. ceci n'est pas limitatif, la répartition peut étre variable et appropriée suivant les besoins du constructeur.The number of possible positions will depend on the dimensioning of the bearings and the pins (9), FIG. 6 shows for example four plus four positions evenly distributed every 22-5 on 180-. this is not limiting, the distribution can be variable and appropriate according to the needs of the manufacturer.
Le dispositif suivant l'invention est particulièrement destiné au réglage de la portée des clapets sur leur siège de clapet des robinets et vannes a papillon à simple ou a double excentricité ainsi qu'aux vannes et robinets a boules ou å boisseaux sphériques qu'ils soient a portée métallique dure ou souple ou à joint flexible The device according to the invention is particularly intended for adjusting the range of the valves on their valve seat of taps and butterfly valves with single or double eccentricity as well as with valves and taps with balls or ball valves with hard or flexible metal seat or flexible joint
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9601922A FR2745057B1 (en) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | DEVICE FOR ADJUSTING THE DISTANCE OR RELATIVE POSITION BETWEEN THE VALVE OF A VALVE AND THE SEAT ON WHICH IT IS SUPPORTED AT THE TIME OF CLOSING |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2745057A1 true FR2745057A1 (en) | 1997-08-22 |
| FR2745057B1 FR2745057B1 (en) | 1998-03-27 |
Family
ID=9489267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2745057B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999002902A1 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-21 | Lucien Mazot | Butterfly valve with offset bearings |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1392279A (en) * | 1964-04-30 | 1965-03-12 | Ind Co Kleinewefers Konst | Rotary valve |
-
1996
- 1996-02-16 FR FR9601922A patent/FR2745057B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1392279A (en) * | 1964-04-30 | 1965-03-12 | Ind Co Kleinewefers Konst | Rotary valve |
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| WO1999002902A1 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-21 | Lucien Mazot | Butterfly valve with offset bearings |
| US6367771B1 (en) | 1997-07-10 | 2002-04-09 | Lucien Mazot | Butterfly valve with offset bearings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2745057B1 (en) | 1998-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: DAHER VALVES, FR Effective date: 20151222 |