Brevet FR2011203A1 — publié le 19700227

La présente i tion caserne d'une manière générale les robinets et plxxs p i : ^ulièrement un^ garniture étanche perfectionnée pour retins t; "boisseau dont la noix,estrâcilile entre des positions d*ouverture ~t de fermeture dans une chambre formée ' 5 dans un corps de ro'bi; -t présentant un passage d'entrée de fluide et un passage de scorie de fluide, cette noix étant traversée par un canal qu'on peut placer sélectivement dans le prolongement desdits passages pour permettre l'écoulement de fluide à travers la noix. 1" L'invention est applicable en particulier, mais non exclu sivement, à des installations impliquant la mise en oeuvre de gros volumes de fluide, par exemple des turbines hydrauliques. On peut l'appliquer en particulier, mais non exclusivement, aux robinets à boisseau sphérique normalement utilisés dans cés ins-15 tallations. En conséquence, bien que la description ci-dessous concerne l'application de l'invention à des robinets à boisseau sphérique, on notera que l'invention trouve d'autres applications dans le domaine général des robinets à boisseau. Dans les gros robinets à boisseau sphérique, la noix porte 20 un organe d'étanchéité destiné à s'appliquer contre un organe correspondant porté par le corps du robinet quand la noix prend la position d'interruption de l'écoulement à travers le jrobinet. Les organes d'étanchéité exigent un entretien périodique, par exemple remplacement des garnitures ou bagues d'étanchéité. 25 Pour opérer ce remplacement, il faut prévoir, en dehors du robinet, un autre moyen permettant d'interrompre l'écoulement de fluide à travers l'installation. A cette fin, on peut prévoir en amont du robinet principal des obturateurs ou moyens d'arrêt additionnels. Toutefois, cette solution'est coûteuse par ce qu'el-30 le oblige à dédoubler les moyens d'arrêt. La présente invention a pour objet un robinet, notamment robinet à boisseau sphérique, dont l'agencement des joints d'étanchéité supprime la nécessité de prévoir un mécanisme d'arrêt annexe, ce qui réduit le prix de revient de l'installation. 35 L'invention vise un robinet à boisseau comprenant une noix mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture dans une chambre, ménagée dar.s un corps de robinet présentant des passages d'entrée et de sortie de fluide c or: r uni quant avec ladite cham bre, cette noix étant traversée par un canal qu'on peut placer 40 sél9ctivement dar.s le prolongement desdits passages de fluide • 1 BAD ORIGINAL 69 20183 2 201120: pour permettre i'écoulement à travers laiv:e chambre, ce r • " --;..3t étant caractérisé en ce que l'un de ses crganes consti" • xifs, noix ou corps de robinet, est muni d'un premier et d* c'-scond :,rganes d'étancîiéité ayant la structure et l'agencerr ' 5 voulus pour qu'on puisse 'appliquer sélectivement l'un ou . tre d'entre eux contre un troisième organe d'étanchéité pcr- ' par l'autre organe constitutif du robinet afin d'interrompr; circulation à travers ^ladite chambre, ladite noix étant reli. à un dispositif de manoeuvre du robinet propre_à la déplacer 10 lectivement pour permettre l'écoulement à travers ladite char-bre, par le canal ménagé dans la noix ou pour appliquer sélsf -vement de manière étanche le premier ou le second organe d'ét.,: -chéité contre le troisième organe d'étanchéité. De préférence, le troisième joint d'étanchéité entoure It 15 passage d'entrée de fluide du corps du robinet et les deux autres joints d'étanchéité sont placés sur la noix. De préférence, le dispositif de manoeuvre du robinet comprend un levier à deux bras relié à la noix et un groupe moteur agencé pour être sélectivement accouplé tantôt à-l'un et tantôt 20 à l'autre des bras de levier, ce groupe moteur intervenant,lors qu'il est accouplé à l'j^n des bras de levier, pour déplacer la noix de manière à établir ou à interrompre le contact entre l'un desdits premier et second organes-d'étanchéité et le troisième organe d'étanchéité et, lorsqu'il est accouplé à l'autre 25 desdits bras de levier, pour déplacer la noix de manière à établir ou à interrompre le contact entre l'autre desdits premier et second organes d'étanchéité et le troisième organe d'étanchéité. De préférence, un organe d'étanchéité additionnel est pla-30 cé sur le corps du robinet autour dudit passage de sortie» On va maintenant donner à titre d'exemple une description détaillée de l'invention, illustrée par le dessin annexé, sur lequel : • Fig. 1 est une vue de profil avec coupe partielle d'un ro-35 binet réalisé suivant l'invention. Fig. 2 est une vue de profil d'une partie du mécanisme de manoeuvre de ce robinet. Fig. 3 est, à grande échelle, une vue partielle ' coupe d'une paire d'organes d'étanchéité et 4-0 Fig. 4- est à plus grande échelle une vue partielle en cou- bad original 69 20183 3 2011203 pe de l'autre paire d'organes d'étanchéité. Les dessins, et notaient la figure 1, représentent un robinet à boisseau sphérique. Oe robinet comprend un corps de robinet 6 et une noix ?. Le corps de robinet 6 peut avoir toute 5 structure classique, et tel que représenté, comprend deux coquil les 8 et 9, reliées ensemble pour définir une chambre 10. Le raccordement des deux coquilles peut être opéré de toute manière classique, par exemple au moyen de boulons 11. Comme illustré par les figures 3 et 4-, le corps de robi-10 net présente un passage d'entrée de fluide 12 à l'e±trémité a-mont et un passage de sortie de fluide 12 à l'extrémité aval du robinet. Des organes annulaires d'étanchéité peuvent entôurer les orifices d'entrée et de sortie. Tel que représenté sur la figure 3, l'organe d'entrée ou siège de joint dans l'exemple choi-15 si est une couronne à section en équerre 14, rigidement reliée *T au corps de robinet, de toute manière classique, par exemple par des vis à tête 16. Entre ce siège et le corps de robinet sont interposés des joints, représentés sous forme d'un joint torique 17 et d'un presse-étoupe 18. Un organe ou siège d*aval 19 entou-20 re également l'orifice de sortie 13• Ce siège d'aval 19 est également relié au corps de robinet par des vis à tête 21 et peut Stre aussi garni d'un presse-étoupe 22. Ca*me illustré par la figure 1, la noix 7, de structure classique, présente deux tourillons 23 et 24 opposés centrés pur 25 un même axe. Chacun de ces tourillons repose dans un palier 26r. 27, prévu dans le corps de robinet 6. On peut interposer tout moyen classique entre les tourillons 23, 24 et les paliers 26, 27 pour assurer à ce niveau 1*étanchéité au fluide. Le tourillon 27 est prolongé par un bout d'arbre 28 qui 30 s'engage dans un dispositif de manoeuvre désigné par la référence générale 29. Le centrage de la noix 7 dans le corps 6 peut être assuré* par des épaulements 31 formés sur chaque tourillon. La noix 7 est traversée par un canal 32. Elle est en outre munie de deux bagues d'étanchéités 33 et 34. Telles que repré-35 sentées à titre d'exemple, ces bagues s'étendent dans des plans perpendiculaires au plan diamétral du canal 32» Telles que représentées sur les figures 3 et 4, ces bagues sont à commande -hydraulique, mais la commande hydraulique ne constitue pas un aspect nécessaire de 11 invention,* Les bagues in-40 corporées au corps de robinet 6 peuvent être aussi à commande « -mi# bad qfhginal 69 20183 4 2011203 hydraulique ; il est également possible qu'aucune des bagues ne soit à commande hydraulique. Chaque bague 33 et 34 est réalisés sous forme de couronne coulissant dans une rainure annulaire 56,37 ménagé® dans la sur-5 face de la noix 7« Les rainures 36 et 37 peuvent porter une garniture assurant un contact glissant lisse et sans jeu entre les rainures et les bagues. Une rainure annulaire peut être ménagée dans la face périphérique de chaque bague pour recevoir xui joint torique 38 assurant 1'étanchéité entre les bagues et la noix. 10 Deux colliers d'arrêt 39 et 41 sont aussi prévus sur la noix pour limiter le mouvement décrit par les bagues d'étanchéité 33 et 34» Les colliers d'arrêt 39 et 41 peuvent être reliés à la noix 7 de toute manière classique, par exemple par des vis à tête 42. De plus, un joint torique 43 est logé dans une rainu-15 re ménagée dans la face périphérique des colliers d'arrêt 39 et 41 pour assurer 1*étanchéité entre ces colliers et les bagues 33 et 34. Une chambre à fluide sous pression 44, 46 est définie derrière chaque bague 55,34. Ces ehamfees reçoivent du fluide sous 20 pression qui sollicite les bagues vers leurs positions d'application étanche contre les sièges respectifs 14 et 19. Comme le montre la figure 1, du fluide sous pression arrive dans les chambres de fluide par des conduits hydrauliques. Ces conduits traversent un alésage axial ménagé à travers les tou-25 rillons 25 et 24* Un conduit d'admission sous pression 47 permet 1*envoi sélectif de fluide hydraulique dans la chambre sous près sion 44 située derrière la bague d'entrée 33» Un conduit de refoulement 48 communique aussi avec la chambre sous pression 44 pour la relier sélêctivornent à un cariai de purge (non repréeen-30 té). Un second conduit d'admission 49 permet l'envoi sélectif de fluide sous pression dans la chambre sous pression 46 située derrière la bague d*aval 3^-cïïa, second conduit de refoulement corn munique aussi avec cette chambre sous pression 46 et avec le ca-35 nal de purge (non représenta) pour permettre 1'évacuation sélective du flv-ids sous pression contenu clans la chambre de joint 46. Bien entendu-; on prévoit les obturateurs d'entrée nécessaires pour envoyer alternativement fe riuids sous pression dans 40 l'un® ot/cu i 'sutrs des ehsmhr-es sous pression 44 et 46, ainsi BAD ORIGINAL b* 1.33 5 2011203 -.3 des obturateurs permettant d'évacuer sélectivement le flui-sous pression des chambres 44 et 46. Cet agencement d'obturateurs relève de la technique classique, et on s'est donc abs-renu de le représenter. 5 Sur la figure 1 ainsi que sur la figure 2, on a représenté •> titre l'exemple le dis'po^itif 29 de manoeuvre du robinet sous .torme de vérin hydraulique s double effet. Ce dispositif comprend irn cylindre hydraulique 52 dans lequel une t~ge de piston 55 se ~H;lace en va-et-vient. On associe à ce cylindre hydraulique les 10 canalisations de fluide sous pression classiques ainsi que les obturateurs nécessaires (non représentés). On s'est abstenu de représenter ces obturateurs et canalisations parce qu'ils sont de structure classique et bien connus. Un levier à deux bras, désigné par la référence générale 54 est accouplé à l'arbre 28 15 prolongeant le tourillon 24. 3et accouplement peut être opéré do manière classique par clsvetage comme illustré par la figure 2. Pour le fonctionnement en régime normal, on articule l'extrémité libre de la tige de piston 55 sur le bras 56 à l'aide d'un axe d'articulation 57* L'autre Ibras 58, est perpendiculaire au 20 bras 56. Quand le bras 56 occupe la position représentée sur la figure 2, le robinet est ouvert» Ea régime normal pour fermer le robinet, le bras de levier 56 sa déplace vers le bas, ce qui amène les bagues 55 et 54 en face des éléments 14 et 19 respec-25 tivement. Du fluide sous pression pénètre alors dans la chambre 46, repoussant à force la bague 54 contre le siège 19. Si l'on doit procéder à l'entretien des organes d'étanchéité aval, on évacue le fluide sous pression de la chambre 46 et on l'envoie dans la chambre 44. Les organes d'étanchéité amont demeurant en 50 contact, on peut travailler sur les organes d'étanchéité aval. Une fois ce travail opéré, on peut avoir à vérifier le ^oint d'amont. A cette fin, on imprime au bras 56 la position l'ouverture indiquée en trait plein sur la figure 2. On insère :?lors une goupille 59 dans les alésages alignés qui traversent 35 la tourillon 24 et la portée 27. Cette goupille maintient la r..oix en position d'ouverture et permet de détacher la tige de :: iston 55 du bras 56. On enfonce alors le piston et l'on relie la tige 53 au bras 58 occupant la position indiquée en trait •.lein sur la figure 2.On retire ensuite la goupille 59 et l'on 30 met la tige de ciston en extension pour amener le bras 58 dans feAD ORIGINAL 69 20183 6 2011203 la position occupée par le "bras 56 sur la figure 2.De ce fait, la "bague aval 34 s'applique contre l'élément amont 14» la bague a mont 33 prend alors la position précédemment occupée par la bague aval 34- et on peut la vérifier ou la remplacer grâce au contact 5 étanche établi entre l'élément amont 14 et la bague aval 34. D'après l'exposé qui précède, on voit qu'on réalise un dispositif d'étanchéité très simple ot très bon marché permettant la vérification et 1centretien des organes d'étanchéité d'un robinet à noix notamment d'un robinet à boisseau sphérique. BAQ ORIGINAL 69 20183 7 2011203 HSTZHDICATIOUB 1. Robinet à boisseau comprenant une noix nobile entre des positions d'ouverture et de ferreture dans une chambre, ménagée dans un corps de robinet présentant des passages d'entrée et de 5 sortie de fluide comnuniquant avec ladite chambre, cette noix é-tant traversée par un canal qu'on peut placer sélectivement dans le prolongement desdits passages de fluide pour permettre un é-coulement à travers ladite chambre, ce robinet étant caractérisé en ce que l'un de ses organes constitutifs, noix ou corps de ro-10 binet est muni d'un premier et d'un second organes d'étanchéité ayant la structure et l'agencement voulus pour qu'on puisse a£*-pliquer sélectivement l'un ou d'autre d'entre eux contre un troisième organe d'étanchéité porté par l'autre organe constitutif du robinet afin d'interrompre la circulation à travers ladite 15 chambre, ladite noix étant reliée à un dispositif de manoeuvre du robinet propre à la déplacer sélectivement pour permettre l'écoulement à travers ladite chambre par le canal ménagé dans la noix ou pour appliquer sélectivement de manière étanche le premier ou le second organe d'étanchéité contre le troisième or-20 gane d'étanchéité. 2. robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit troisième organe d'étanchéité entoure le passage d'entrée du corps de robinet, lesdits premier et second organes d'étanchéité étant montés sur la noix. 25 3. Hobinet selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de manoeuvre du robinet comprend un levier à deux bras accouplé à la noix et un groupe moteur agencé pour être sélectivement accouplé à l'un ou l'autre des bras de levier, le groupe moteur intervenant, quand il est accouplé à l'un 30 desdits bras, pour déplacer la noix de manière à établir ou à interrompre, le contact entre l'un desdits premier et second organes d'étanchéité et ledit troisième organe d'étanchéité et, quand il est accouplé -i l'autre desdits bras de levier,poux" déplacer la noix de manière à établir ou interrompre le contact en-36 tre lesdits premier et second organes et le troisième organe. 4. lîobinet selon les revendications 1,2 , et 3 caractérisé en ce q;.'un organe d'étanchéité additionnel est prévu sur la noix aurcitr dudit passage de sortiec 4 'W»!*) Bad