Brevet FR2003916A1 — publié le 19691114

073iS 1 2005916 Cette invention concerne les robinets à tête carrée et plus particulièrement les robinets pour liquides, pourvus de moyens pour leur raccorder des dé-bifcmètres. Cependant que le principe de l'invention peut être appliqué en relation 5 avec nombre de types différents de robinets, il présente une utilité spéciale dans les robinets d'arrêt, en général, et plus particulièrement dans les robinets à tête carrée. Dans la présente description, le terme "robinet" désigne un corps équipe de manière à être inséré dans un tuyau, Lo corps contient un organe cylindrique ou noix qui est monté de manière à tourner autour d'un axe 10 perpendiculaire à oelui du tuyau. Un passage traverse le cylindre ou noix de telle sorte qu'un fluide peut couler dans le tuyau lorsque la noix est tournée dans une position où le passage du fluide est aligné avec l'intérieur du tuyau. Lorsqu'on tourne la noix d'environ 90° le passage du fluide est perpendiculaire à l'intérieur du tuyau et le fluide ne peut pas y passer. 15 Le robinet ainsi décrit est très bien connu, ayant été employé à peu près sans changement durant des siècles. Il est probable que cet emploi prolongé et sans changement est une reconnaissance de l'économie et de l'efficacité du robinet. Il convient très bien à l'usage auquel on le destine. Toutefois, les circonstances dans lesquelles on utilise ce robinet sont en train de changer 20 relativement vite et ce robinet ne fonctionne pas toujours convenablement dans les systèmes hydrauliques récents. Ces changements concernent en premier lieu le besoin de régler précisément le débit du fluide passant dans un tuyau. Il ne suffit pas simplement de permettre ou d'arrêter l'écoulement d'un fluide. II est également nécessaire, pour 25 l'usager, de contrôler l'écoulement pour permettre à une-quantité de fluide précise de passer à traversée robinet durant un laps de temps. Pour cette raison, le problème est de prévoir quelques moyens qui permettent à l'usager de tourner le robinet avec précision dans toutes positions de réglage voulues. Cependant , il faut prévoir ces moyens sans augmenter notablement le prix du ro-30 binet, oans quoi le principal avantage du robinet à tête carrée,qui ost son faible prix, est perdu. En conséquence, un but de l'invention est d'offrir un robinet perfectionné, Un but plus particulier est d'offrir un robinet d'arrêt qui puisse être réglé à volonté pour permettre l'éooulement d'un débit de fluide mesuré avec préci-35 sion. A ce propoB, un but est d'offrir un robinet d'arrêt calibré en pour cent de l'ouverture ou do la fermeture de l'orifice. A cet égard, un but est d'obtenir ces résultats sans augmenter notablement le prix d'un robinet d'arrêt ordinaire, Un autre but de l'invention est d'offrir un robinet d'arrêt réglable pou-fabriaué sur des Machines universelles .-on marché et nue 1 ' on peut ,.-*A , 69 073t5 2 2003916 se procurer facilement. Un autre "but est d'offrir un robinet pouvant être fabriqué en grande série et à "bas prix par comparaison avec d'autres robinets remplissant les mêmes fonctions. En particulier, un "but est d'offrir un robinet pouvant être employé en liaison avec un débitostoe sans exiger de robinets • 5 spéciaux pour les prises de pression. Encore un autre but est d'offrir un procédé bon marché pour la fabrication des robinets et qui permet, néanmoins, une grande préoision que l'on ne trouve pas facilement nrême dans les robinets de la meilleure qualité. A ce propos, un but est d'offrir un procédé simple et bon marché pour convertir des ro— *10 binets largement disponibles, fabriqués en série, en des robinets de préoision. Plus particulièrement, un but est d'offrir des robinets dans lesquels les passages à travers la noix et le oorps ont des dimensions précises et sont alignés avec précision. En s'en tenant à un aspeot de l'invention, on obtient tous ces résultats 15 et d'autres encore au moyen d'orifices de prise de pression formés dans une noix de robinet à tête carrée et communiquant avec l'extérieur du robinet au moyen de conduits placés dans l'axe àe la noix. Selon les besoins du système hydraulique, l'orifice de prise de pression peut être disposé de manière à conduire une pression de fluide variable du tuyau au débitmètre, lorsque la noix 20 est placée dans des positions prédéterminées en ce qui conoerne les positions qui commandent le passage du fluide. De plus, des bouchons étanches peuvent être employés pour boucher les conduits de prise à l'extérieur da robinet. On peur racoorder un débitmètre à la noix en enlevant eos bouchons. De cette manière, on peut tourner la noix dans une position de fermeture pour couper le 25 passage du fluide entre les orifices de prise et le débitmètre. On peut enlever • alors les bouchons étanches et raccorder le débitmètre au robinet. Après cela, on peut tourner la noix dans une position quelconque qui permettra àls, pression du fluide dans le tuyau d'atteindre la débitmètre. La différence de pression entre le fluide d'amont et le fluide d'aval peut être lue sur le débitmètre en 30 résultat du fluide venant du tuyau et passant par les orifices de prise de pression vers le débitmètre. Aucun équilibrage de robinet de prise de pression n' est nécessaire 5 le réglage de l'application de la pression du fluide au débitmètre se produit à l'intérieur du corps du robinet en fonction de la rotation de la noix. 35 L'invention va être décrite plus particulièrement sur un exemple de réalisation, avec référence aux dessins joints dans lesquels 1 La figure 1 est une vue en plan en regardant l'orifice d'admission d'un robinet comportant l'application de l'invention. La figure 2 eBt une coupe du robinet selon l'invention, et faite psrpen- 69 07315 3 2003916 La figure 3 est une vue en plan du robinet de la. figure 1, en regardant de haut en bas le dessus du robinet. La figure 4 est une vue schématique de la noix de robinet montrant la manière de raccorder le débitmètre. 5 Le robinet comprend un cosps 50 présentant des orifices d'entrée et de sortie 51 et 52» respectivement.De préférence, le corps est une pièce métallique fondue. Une noix cylindrique légèrement cSnique 54 montée dans le conduit formé par ses orifices et à leur voisinage est percée d'un passage 55 pour le fluide. La-noix est montée de manière à tourner autour d'un axe 56 qui est per-10 pendiculaire à l'axe 57 &u tuyau. Le passage 55 est aligné avec l'intérieur du tuyau lorsque la noix est dans la position ouverte représentée sur les figures 1 et 2. Lorsqu'on tourne la noix 54 &© 90° dans la position formée, le passage ;da fluide se met en travers et perpendiculairement à l'intérieur du tuyau. De cette manière, le robinet laisse passer le fluide dans le tuyau ou l'arrî-15 te,selon la position de la noix. Suivant le principe de l'invention, le passage à travers 1» noix a une forme t.elle qu'il peut être placé dans toutes positions mesurées pour créer une double réduction de la pression. Lo degré d'ouverture du robinet peut être calibré en faisant des lectures sur un débitmètre pendant que le robinet se 20 trouve dans différentes'positions angulaires. Après cela, on peut régler de nouveau le robinet eus ces mêmes positions calibrées avec la certitude que le degré d'ouverture sera le même. La uoix est également pourvue de tubulures pour débitmètre,qui sont commandées par la position de la noix. De cette manière, il est possible de modifier un robinet à tête carrée ordinaire en un robi-25 net équilibré, de former un orifice bien déterminé et d'utiliser un débitmètre (ou de ne pas l'utiliser), - le tout sans nécessiter de robinets de prise de pression. 2n venant à des détails, la noix 54 est fondue- sous la forme générale représentée sur la figure 2 avec un fruit ot un passage 55 pour le fluide. Après 30 que-'la noix a été fondue, on usine le passage 55 de toute manière convenable (comme par exemple par poinçonnage, perçage etc)s de manière à obtenir un contour d'une dimension et d'une forme précises. Le fond de la noix est fileté et un conduit est percé pour le raccordement d'un débitmètre. On insère alors la noix dans le corp3 5° et on monte un êcrou 58 sur le filetage en bas de la 35 noix 54 afin de fixer celle-ci en place avec possibilité de rotation. On fixe aussi un cadran de calibrage 59 & la partie supérieure du corps 50 du robinet. En plus du passage ~3 pour ic. fluide, la noix 54 présente des orifices de prise de pression ôO, ■ .. 69 07315 4 2003916 noix:. Les extrémités extérieures de ce conduit sont usinées de manière a présenter un taraudage interne. On Prisse alors des bouchons étanches 64, 65 • dans ces orifices taraudés. Lorsque ces "bouchons sont en place (comme aoniia aux la figure 2)} le fluide ne peut pas fuir de l'intérieur du robinet vers 1' 5 extérieur. D'autre part, lorsqu'on enlève les "bouchons 64> 65, les extrémités filetées 66, 6"J des tuyaux conduisant à un débitmètre 68 peuvent être raccordés aux conduits 62, 63. De cette manière, on peut tourner le robinet dans une position..do fermeture et enlever ou insérer soit le débitmètre 68 ou les bouchons 643 65 sans causer de fuite. On peut alors tourner le robinet d'une 10 quantité convenable vers une position ouverte. Si le débitmètre est raccordé au circuit du fluide, il indiquera la différence de pression entre les points 51 at 52. Le dispositif décrit est très souple. D'une part, on n'a pas besoin de robinet de prise de pression du fait que le débitmètre peut être fixé ou enlevé 15 simplement en ouvrant ou fermant le robinet principal. Ainsi, on peut éliminer le prix des robinets de prise de pression et cala représente une économie substantielle par comparaison avec le bon marché des robinets très simples et plus petits. D'autre part, certains robinets plus grands ou les moyens destinés à les commander pourraient être relativement couteux par comparaison avec 20 le prix des robinets de prise de pression. Par exemple, la nécessité de régler la position du robinet avec précision*®st parfois si importante que l'on no doit pas fermer le robinet après qu'il a été réglé. Dans ce cas, le prix additionnel des robinets de prise de pression est insignifiant, Dans des cas semblables, on peut interposer des robinets de prise de pression entre les con-25 ' duits 62, 63 et les bouchons étanches 64, 65. L'invention n'a pas de rapport particulier avec la nature du débitmètre. On peut employer tous dispositifs connus pour autant qu'ils mesurent ia différence de pression qui apparaît de part et d'autre des robinets. Par exemplo, un dispositif connu comprend un diaphragme qui fléchit dans 30 un sens ou l'autre en réponse à la différence do pression d'un cêté ou de l'autre du diaphragme. Une aiguille reliée au diaphragme indique la différence de pression sur le robinet telle qu'elle est indiquée par le degré de flexion. Un autre dispositif connu comprend un petit aubage de turbine qui tourne 6n fonction de l'écoulement du fluide dont la vitesse varie à son tour on fonction 35 de la pression différenxielle. Un autre dispositif utilise deux appareils entièrement sépares, qui affichent séparément les pressions d'ainont et d'aval. D'autre dispositifs convenables sont bien connus de l'homme de l'art. Comme le dispositif de pression varie en fonction du degré d'ouverture ds l'orifice 55 prévu po c? la passage du fluide dans la robinot , la lecçuro 40 ~ir débiti.-.ôtïe 68 indique directement le degré d'ouverture en pou;' -îjnt. 69 07315 5 2003916 Ainsis on peut fabriquer un robinet, fixer un débitmètre et régler ou marquer le" cadran 59 àe façon qu'il indique le degré d'ouverture de l'orifice en pour cent. Après que le robinet a été complètement calibré, on peut enlever le débitmètre 68 et remettre les bouchons 64, 65 pour empêcher les fuites du robinet. Comme de nombreux robinets peuvent être usinés aux mêmes dimensions précises, il n'est pas nécessaire de calibrerchaque robinet. Plutôt, on peut calibrer un type de robinet et exécuter un cadran précis. Après cela, il suffit d'ajuster le cadran sur un robinet terminé. D'autres développements sont possibles. Par exainple, on peut donner à l'o rifice de la noix tin contour spécial pour donner une répons© plus rapide ou plus lente par degré de rotation. Ainsi sur la figure 1s le dessin montre un orifice d'une forme triangulaire tronquée. De cette manière, l'orifice s'ouvri ra lentement et le fluide passera d'abord par la partie la plus large de l'ori fice près de la base du triangle tronqué. A mesure que l'orifice s'ouvre davan tage, toute la hauteur du triangle tronqué se découvre et il se produit une réponse plus rapide. De nêm® manière, le contour do 1'orifice 55 pôut avoir toute autre formé convenable. Le procédé de fabrication selon l'invention se prête à 1-a fabrication en série d'appareils de précision do haute qualité à un prix très bas. Plus précisément, le robinet montré sur les figures 1 et 2 est largement disponible dans le commerce à un prix très bas. Tous les outils et les machines nécessaires pour les fabriquer sont très bien connus et d'un prix réduit dans une production en grande série. Ainsi, il est possible à un fabricant, soit d'acheter ces robinets, soit de les fabriquer au plus bas prix possible. Ensuite,la noix est tournés dans le robinet dans la position ouverte et pla cé dans un calibre convenablement associé à une machino outil. Cette machine comprend une longue broche que l'on pousse à la fois à travers l'orifice 55 et la paroi 70 qui termine le conduit 51• On peut f^ire passer aussi la broché à travers l'autre paroi extrême (semblable à 70) qui termine le passage 52. De cette manière la broche met les deux ouvertures JO et 55 dans un alignement absolument précis, avec les tolérances "propres au procédé de poinçonnage. Les ox-ii-icos u.u corps Ici ixoi-w ayanv J_ii^lj^ on arrive w une opoi'acioii de formation de l'index. Par exemple, deux forets peuvent s'approcher et percer des trous 71, 72 dans le corps 50. Réserve faite des défauts d'alignement mineurs qui ont pu avoir lieu, éventuellement, lorsqu'on avait placé le-robinet dans un calibre pour le poinçonnage, les trous 71, 72 reçoivent une position précise par rapport aux orifices poinçonnés 55 8t 70. Par conséquent, si le cadran 59 est fait avec précision ot de telle sorte oue sa graduation soit placée avec précision par rapport aux deux trous qui y sont percés, il est pos sible de régler précisément le robinet en tournant la noix dans la position indiquée sur la graduation. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clai -.--s ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne liai te T>as la portée dè l'invention. 69 07315 6 2003916 HEVEHDICATIOITS 1°) Robinet pour liquides qui comprend un corps avec une entrée et une sortie de fluide, des moyens pour raccorder un débitmètre à des orifices de prise de pression d'amont et d'aval prévus dans ledit corps, une noix placée 5 dans ledit corps entre l'entrée et la sortie et présentant un passage permettant l'écoulement du fluide entre l'entrée et la sortie lorsque cette noix est tournée dans une première position, et permettant d'arrêter l'écoulement du fluide lorsque la noix est dans une autro position et des moyens pour ouvrir ou fermer le conduit de raccordement du débitmètre selon que l'on tourne 10 ladite noix dans la première position ou dans l'autre position grâce à quoi on peut fixer et détacher le débitmètre pour mesurer la différence de pression sur le robinet sans nécessité de robinets de prise de pression spéciaux pour les raccords du débitmètre. 2°) Robinet suivant la revendication 1°) qui comprend en outre un dispo-15 sitif de bouchons étanches pour boucher lesdits robinets lorsque le débitmètre n'est pas fixé au corps du robinet. 3°) Robinet suivant la revendication 1°) qui comprend en outre un dispositif de graduation associé à ladite noix pour marquer les lectures de pression indiquées par le débitmètre en pour cent de l'écoulement permis dans les diver-20 ses positions de la noix, 4°) Robinet suivant la revendication 1°) dans lequel le passage pour le fluide présente un orifice d'une forme spéciale à travers la noix du robinet, cette forme étant choisie de manière à permettre des fractions prédéterminées de l'écoulement du fluide dans les diverses positions de la noix. 25 5°) Robinet suivant la revendication 1°) dans lequel l'un des orifices de prise de pression est disposé d'un c3té de la noix et au dessus du passage prévu pour le fluide,(mentionné dans la revendication 1°) et communique sensiblement, suivant l'axe de la noix,avec l'extérieur du robinet en passant par le sommet de la noix, l'autre orifice de prise de pression étant pla,cé de l'au-30 tre côté de la noix et au-dessous dudit passage,en communication, sensiblement suivant l'axe de la noix, avec l'extérieur du robinet en passant par le fond de la noix. 6°) Robinet suivant la revendication 5°) dans lequel il est prévu des moyens pour r^ccordar le débitmètre au sommet et au fond de la noix du robinet, 35 7°) Procédé pour la fabrication de robinets pour fluides qui comporte les opérations suivantes 1 - fabrication d'une noix de robinet à tSte carrée présentant une ouverture peur le passage du fluide et deux ouvertures de prise de pression — usinage de ces ouvertures, pour leur donner un contour prédéterminé. 40 ■- fixation d'un .l-ÇTritr.ètro -ux ouvertures de prise de pression. pendant .rue le 8ÂD ORiG'NÂL 69 07315 7 20Ôà916 robinet est en position fermée - équilibrage de les. capacité du robinet en fonction de la lecture .sur le débitmètre pendant que la noix est dans une série de positions différentes. 8°) Procédé pour la fabrication des robinets comprenant les opérations suivantes î (a) - fonte d'un corps présentant un premier passage (3) - fonte d'une noix présentant un second passage destiné à régler l'écoulement à travers le corps (0) — usinage des deux dits passagess permettant de former une ouverture d'une forme précise à travers le robinet. 9°) Procédé suivant la revendication 8°) comprenant l'opération qui consisté à assembler la noix et le corps et à aligner les deux dits passages a-vant de les usiner, grâce à quoi l'usinage ou le poinçonnage forment en même temps les deux dits passages en_assurant la concordance de ces ouvertures. 10°) Procédé suivant la revendication 9°) dans lecuel l'opération d'usinage comprend la formation d'un index sur le robinet pendant que ses deux parties sont alignées pour le poinçonnage. 11°) Procédé suivant la revendication 10°) comprenant l'opération qui consiste à aligner une graduation avec ledit index. BAD ORIGINAL.