Réflexions autour des vannes

Bonjour à tous,

Non, on ne va pas parler ici des vannes de Kbio, dont lui seul à le secret, mais des vannes que l'on peut fabriquer pour nos tanks à gaz ou nos chaudières.

J'ai réalisé plusieurs vannes pour ma machine équipant le mississippi 1870. Deux pour le tank à gaz et une pour la chaudière. A chaque fois, j'ai eu le même problème à résoudre concernant l'étanchéité de ladite vanne. Prenons pour exemple la vanne suivante :



Les difficultés sont les suivantes :
- Garantir un fond plat au niveau au siège ou mieux un chanfrein inversé (D-bit),
- Garantir un bon état de surface et une bonne conicité au niveau du cône du pointeau
- Enfin et surtout, garantir une bonne concentricité entre le corps de la vanne et le pointeau.

Ce dernier point est, me semble-t-il, le plus difficile à assurer car sur nos vannes, le centrage se fait sur un filetage... et un filetage n'est pas forcément très précis, ni très concentrique au corps du pointeau...
=> La non concentricité du pointeau et du corps engendre donc une fuite car seule une partie du pointeau est en contact avec le siège. Et bien entendu pas question de serrer "à mort" le pointeau pour le faire dévier... le pointeau est trop rigide pour se déformer.

Il faut donc trouver une solution pour que, soit le pointeau se déforme et épouse le siège, soit le siège se déforme et épouse le pointeau. C'est la première solution que j'ai retenue pour mes vannes du tank à gaz. La partie filetée de mon pointeau est en laiton, au bout, j'ai inséré en force un cône en téflon. En serrant, le téflon se déforme, épouse le siège et assure ainsi une bonne étanchéité.



L'inconvénient de cette solution est cette "verrue" qu'il faut rajouter en bout d'axe, qui reste fragile et qui peut potentiellement rester coincée sur le siège...

J'ai testé pour vous, pas plus tard que cette après-midi, la deuxième solution. A savoir, le siège qui se déforme et qui épouse le pointeau. Voici donc ce que j'ai réalisé :



J'ai tout simplement re-percé le corps de ma vanne et soudé un tube en laiton en le faisant légèrement dépasser à l'intérieur. Auparavant, j'ai dressé l'extrémité du tube au tour afin de garantir un siège propre au pointeau. Il m'a suffit de serrer le pointeau un peu fort la première fois (mais à la main) et le tour était joué. Avec cette solution, plus besoin de s’embêter à faire un fond plat, c'est le tube qui s'en charge.

Enfin, pour des vannes qui sont utilisées en ouvert/fermé et qui n'ont pas vocation à régler un quelconque débit, je vous propose la vanne suivante :



On utilise une bille inox, à la manière d'une soupape de sécurité pour assurer l'étanchéité de la vanne. Il faut s'assurer que l'axe tournant ait une extrémité plate (pas d'empreinte de foret) pour appuyer sur la bille. En effet, on s'affranchit ainsi de la concentricité de l'axe avec le corps. La bille se placera d'elle même sur le siège. Cette vanne a été testée et approuvée par notre chez Paterson.

Voilà les quelques réflexions que j'ai voulu partager avec vous suite à mes essais...

A bientôt,
Patrick

Très intéressant et bien cogité !  
On peut même combiner les deux : tube + bille

 Salut!
  Quel talent!      
Malgré la canicule locale et le ramollissement neuronal intrinsèque, ce jeune Occitan septentrional se bonifie de plus en plus, au fur et à mesure qu'il nous fréquente!      
Pas bête du tout ton idée.  
Ce qui m'amène à penser qu'une pastille de téflon insérée dans le siège de la vanne "must do the job" aussi!
De plus on peut la changer au besoin. Et pour les "usineurs" de mon acabit, l'astuce peut être très avantageuse.
A développer, et à voir ce qu'en disent nos 'Tourneurs de manivelles' .   
Cordialement!  

bonsoir

la bille ne risque t'elle pas de se coincer dans le tube de droite ( je présume que ça arrive par le bas et que ça s'échappe à droite )

Salut à tous,

Je ne suis pas sûr que le fait de combiner la bille et le tube apporte grand chose. En effet, lorsqu'on utilise la bille, on vient la frapper (un seul coup) sur le siège pour faire sa place. Dans tous les cas, le siège prendra la forme de la bille... même si c'est un fond plat... mais ça vaut le coup d'essayer.

Pour la pastille de téflon au fond du corps de la vanne, bien sûr qu'on peut. On peut même faire avec un joint torique micronuscule si on en a. On peut aussi couper une rondelle dans de la durite silicone. L'inconvénient de ces solutions, c'est le fait de rajouter une pièce, potentiellement mobile, dans le corps de vanne, qui ne demandera qu'à obstruer la vanne.

Enfin, la bille ne risque pas de se coincer dans le tube de droite, c'est le dessin qui est trompeur, j'ai voulu le simplifier pour ne pas l'alourdir. Il faut voir que le trou de droite, est plus petit que le diamètre de la bille.

Bonne journée,
Patrick

salut les tous

Il faut voir que le trou de droite, est plus petit que le diamètre de la bille

justement , à moins que le trou soit carré .

bonjour à tous,
l'idée du clapet à bille avec un siège téflon m'a traversé l'esprit pour la commande du sifflet de ma chaloupe.
j'ai donc usiné une petite rondelle que j'ai inséré légèrement en force dans le corps de la vanne .
l'essai à l'air comprimée était super mais le premier essai vapeur "un désastre" à 5bars j'ai voulu actionner le sifflet qui ravi mes oreilles mais moins celles des voisins et là un grand moment de solitude il est resté ouvert , comme mon voisin proche ne s'appel pas Raphael imaginez l'angoisse !!
le téflon possède de gros avantages mais supporte mal la contrainte mécanique et se déforme à chaud , j'ai aussi testé la bille téflon sur une soupape et le résultat n'est pas top non plus la bille se marque rapidement et l'étanchéité se dégrade plus vite qu'avec la bille inox.
voilà une constatation toute personnelle après essai vapeur  .
cordialement
jacky

jacky241 a écrit:
l'essai à l'air comprimée était super mais le premier essai vapeur "un désastre" à 5bars

Bonjour,

Je suis entièrement d'accord avec Jacky, c'est pourquoi j'ai effectué tous mes essais avec un nettoyeur vapeur que j'ai modifié. Ainsi je dispose de 4 bars de pression en permanence. Il est important de faire les essais à chaud plutôt que à l'air comprimé. En effet, la dilatation joue un rôle assez important sur nos systèmes.

@++
Patrick

un article  très détaillé de Louis Patrick ERNST sur le sujet (les clapets à bille) dans le dernier n° 135 de la revue l'escarbille.
en particulier comment réaliser un outil pour usiner une gorge interne pour recevoir un joint torique.
cordialement
jacky

L'avantage que je voyais dans l'utilisation de la bille + le tube était justement de ne pas avoir à faire de fond plat.
Pour éviter que la bille n'obstrue la sortie, il faut juste que la vis l'empêche de remonter trop haut.
Petit inconvénient de la bille : son poids qui freine le passage, ça a un effet de mini soupape (sauf si la vanne est en position horizontale).

Bonjour à tous

Ma petite contribution....
Quelque soit la forme de la vanne, il y a quelques impératifs :
- souder les différents éléments avant l'usinage interne.
- faire tout l'usinage interne sans démonter sauf s'il y en a plusieurs à réaliser, alors travailler par étapes d'usinage, en replaçant les pièces au même endroit (par ex: le manchon de sortie en face du logo du mandrin)
- même chose pour le pointeau, usinages sans démonter, cône compris, et le tout est concentrique et non déformé par la dilatation liée à la brasure.

Voilà, si çà peut aider....

TM

 
Merci pour ces conseils bien utiles   

 Hello!
Si je peux apporter ma modeste et toute fraîche expérience : le pointeau en inox sur un siège en laiton!
Bon! Alors je laisse tomber le téflon!  
Cordialement!  

Bonjour à tous
Depuis des décennies j'utilise , comme K BIO de l'inox pour le pointeau Il y a 2 problèmes
-- Trouver de l'inox usinable , trop dur il endommage la filière ,trop mou il faudrait l'usiner à la meule car le copeau " patte " comme dans de l'aluminium pur. l' idéal est de trouver chez un décolleteur des restes de barres ou comme j'ai eu la chance , chez un casseur des restes avec traces d'usinage
-- pour que le cône soit bien concentrique au corps , il faut usiner tout le pointeau " en l'air" , partir d'un diamètre suffisant ,pour éviter tout phénomène de cédage ( lorsque la flexiblité de la partie en l'air grimpe sur l'outil ) un outil bien affûté et ne tourner d'abord que le cône , un polissage au papier potée 600 ou 800 permet des robinets étanches d'une année sur l'autre.
Il est bon de prévoir une limite au dévissage pour ne pas risquer un accident .

Bonjour à tous,
Peut-être que pour vous autres" moustachus" cela va sans dire mais cela va mieux en le rappelant, il faut pour l'inox utiliser une huile de coupe spéciale inox et un grand nombre de soucis de tournage et/ou fraisage disparaissent.
Utiliser différents métaux, des alliages sinon le recours à des brasures amènent nos pièces ou leurs composants  à des températures qui généralement entraînent  des changements des caractéristiques  physiques de nos matériaux de prédilection, et engendrent  dans nos petites créations des soucis d'étanchéité et/ou des soucis de stabilité dans le temps.
N'étant ni tourneur ni fraiseur de formation ou de profession, je suis scrupuleusement les conseils des anciens et je reprend tous les plans de vannes (et autres artifices pour la vapeur) pour les travailler soit dans la masse  soit en prévoyant les brasures avant de travailler de façon définitive la pièce et  le plus important , en évitant au maximum les reprises.
Non seulement cet exercice est très formateur mais il permet :
- de prévoir les étapes périlleuses, voire de trouver des méthodes  qui permettent de s'en affranchir
- de s'apercevoir qu'il y a parfois de petites  erreurs dans les plans qui engendrent de grosses misères
et  finalement permet de substantielles économies de temps , de matériel et de matériaux.

Bien à vous tous

J-Pascal