Brevet FR2029523A1 — publié le 19701023

La préiente.inventiàn concerne un dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne constitué par un obturateur déplaçable muni d'au moins un orifice correspondant, quant à ses dimensions, à 11 orifice d'entrée et à l-'orifice de sortie du robinet-vanne afir lorsque l'obturateur est en position d'ouverture, de permettre à un milieu liquide ou gazeux de le traverser librement. Il existe déjà un tel dispositif d'étanchéité pour robinet- vanne comportant une bague d'étanchéité pleine pouvant être engagée dans une rainure ménagée sur l'obturateur et qui, lorsqu'elle vient en contact avec la surface d'étanchéité du boisseau, assure une obturation étanche aux liquides. Lorsqu'on déplace ltobtura- teur pour l'amener en position de fermeture, la bague d'étanchéité est écrasée dans sa partie supérieure faisant saillie par rapport à la rainure, en agissant ainsi comme un bouchon assurant ltétanchéité-vers l'extérieur et sur le côté (brevet allemand N 1.214.496).Lorsqu'on ouvre et qu'on ferme souvent le robinetvanne, la surface de contact arrondie de la bague d'étanchéité est soumise à une certaine usure, de sorte qu'il. peut se produire des dépôts g8nants sur cette surface et sur la surface- d'étanché- ité du boisseau. L'étanchéité de ces joints ne peut plus alors satisfaire aux conditions exigées. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne assurant une étanchéité sans fente ou interstice, même en cas d'usure éventuelle des surfaces de contat destinées à assurer l'étanchéité, tout en évitant la détérioration de ces surfaces, par exemple du fait-d'un cisaillement se produisant lorsque ce Joint, en se déplaçant, passe surales bords de orifice d'entrée et de ltorifice de sortie. Suivant l'invention, ce résultat est obtenu du fait que. l'obturateur présente au moins un piston d'étanchéité monté élas tiquement et assurant sans aucun interstice l'étanchéité de-l'a- rifice de passage du robinvanne lorsque l'obturatenv est en position de fermeture. Suivant une autre particularité de 1 'obJet de l'invention, l'obturateur est constitué par un obturateur rotatif ou coulissant. Suivant une autre particularité importante de l'objet de l'invention, le piston d'étanchéité monté élastiquement est constitué par de l'acier et la surface d'étanchéité est munie d'un revêtement plus dur que l'acier. Suivant un mode de réalisation particulier, l'obturateur présente des rainures qui, lors de son déplacement d'une pos@@ à l'autre, glissent sur les bords des orifices de passage du robinet-vanne. Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation possiblaes de l'ob- jet de l'invention. La fig. 1 est une vue-en-coupe longitudinaIe d'ut robinet- vanne à obturateur rotatif. La fig. 2 est une vue en coupe transversale par le plan A B e; fig. 1. La -fig. 3 est une vue en coupe longittidinale d'un robinet vanne comportant- un obturateur coulissant ou tiroir. La fig. 4 est une vue en coupe transversale par le - plan C D en fig. 3. On a représenté sur les fig. 1 et 2 (la fig. 2 étant une vue en coupe transversale par la ligne a-B en fig. 1) un robinetvanne à commande rapide dont l'obturateur. 1, monté a' rotation dans le boisseau. 5, -est en position de fermeture. L'obturateur rotatif 1 est muni de deux pistons d'étanchéité 2 qui, en position de fermeture, obturent sans ménager aucune fente l'orifice d'entrée 6 et l'orifice de sortie 7.Les pistons d'étanchéité 2 sont appliqués par des ressorts de-compression 3 contre la paroi intérieure du boisseau 5 et leurs dimensions sont calculées de telle sorte que leur section drolte soit supérieure à la section de passage des orifices d'entrée et de sortie 6 et 7, et qu'un bord circulaire s'applique sans ménager aucune fente contre la paroi intérieure du boisseau 5- et assure l'étanchéité. Les pistons, d'étanchéité 2 -2' sontÈindéformables, de sorte qu'en position de fermeture il ne peu-t-pas-se produire de cisaillement de leurs surfaces par les bords 8 et 9 de l'orifice d'-admission 6 et de l'orifice de sortie 7, comme cela serait le cas par exemple si le Joint était constitué par un matériau présentant ltélas. ticité du caoutchouc. En outre, l'obturateur rotatif 1: présente un alésage 4 qui le traverse -entierement et qui, lórsqueX le robinet-vanne' est en position d'ouverture (non représentée), se trouve ex'ac'tement en ligne avec les orifices d'entrée-et de sorte 6 et 7. Une plaque de fond 11 et un couvercle 10 assurent l'étanchéité vers l'extérieur de l'obturateur rotatif 1 monté dans le boisseau 5. Dans le couvercle 10 est montée une clef d'entraînement 1@ comportant un carré d'entratnement 13 qui su engage dans une fenb te ménagée dans l'obturateur rotatif 1. Lorsqu'on fait tourner la clef drentraSnement 12 au moyen d'un dispositif mécanique en soi connu, l'obturateur rotatif 1 est amené dans l'une des positions de commande désirées. Il est rationnel de munir la clef d'entrainement 12 d'un carré 13 afin- d'obtenir avec les mimes éléments et par un montage approprié (décalage du carré de 900 dans la fente de l'obturateur rotatif) un distributeur à ouverture ou à fermeture rapide. Dans la vue en coupe transversale représentée sur la fig.2, on a désigné par 14 des rainures longitudinales dans lesquelles peuvent pénétrer des impuretés. Ces impuretés, par exemple des cristaux, se déposent de préférence sur les bords 8 et 9 du boisseau 5. Les rainures longitudinales 14 recueillent ces dépôts et les dirigent depuis le point d'étanchéité vers une rainu- re collectrice 15 (visible sur la fig. 1), de telle sorte que l'étanchéité exigée, c'est-à-dire exempte de fentes, ne soit pas entravée et mise en cause par de tels déports. On a représenté sur les fig. 3 et 4 (cette dernietre étant une vue en coupe par la ligne C-D en fig. 3) un autre mode de réalisation de robinet-vanne à commande rapide dont-l'obturateur coulissant ou tiroir 16 est représenté en position dè fermetu reb Ce tiroir est monté à coulissement axial dans le boisseau 24 du distributeur.Le tiroir coulissant 16 présente deux alésages superposés le traversant entierement, l'un de ces alésages servant de logement à deux pistons d'étanchéité 17 qui sont appliqués contre la paroi intérieure du boisseau 24 par un ressort de compression 18, les dimensions des pistons d'étanchéité 17 étant calculées de telle sorte que leur section soit supérieure à la section de -passage des orifices d'entrée et de sortie 6 et 7, de telle sorte qu'un bord circulaire s-' applique sans fentes ou interstices contre la paroi intérieure du boisseau 24 et assure son étanchéité. Les pistons d'étanchéité 17 sont indéforma- bles, de sorte quetlors du mouvement de coulissement,il ne peut se produire de cisaillement des surfaces par les bbrds 25 et 26 des orifices d'entrée -6 et de sortie 7. 'L'autre alésage 19 du tiroir est aligné avec les orifices d'entrée 6 -et de sortie 7 lorsque ce tiroir est amené 'dans la position dans laquelle il permet le passage du fluide. Dans le tiroir coulissant 16 sont me nagées des rainures de nettoyage 28 auxquelles est attribué le même rôle qu'aulx rainures 14 du premier mode de réalisation dé crit. Une plaque de recouvrement 27 et une plaque - de fond (non représentée) assurent l'étanchéité du tiroir 16 vers l'extérieur dans le boisseau 24. Une tige de poussée 20 reliée au tiroir 76 par un téton fileté 21 déplace ce dernier dans le sens axial. Il est rationnel de munir le tiroir coulissant 16 de- deux trous filetés 22 et 23 opposés, afin de réaliser avec les mêmes organes et par un montage approprié un distributeur à fermeture ou à ouverture rapide. Sur le tiroir coulissant 16 sont montés de-s joints annulaires 29 de type connu placés de telle sorte que, lors du fonc. tionnement du robinet-vanne, ils ne passent pas sur les arêtes ou bords 25 et 26. Les Joints annulaires 29 asaurent l'étanchéité vers l'extérjeur, tandis que les pistons d'étanchëité 17 assurent l'étanchéité au droit des orifices d'entree-et de sortie. Le tiroir coulissant 16 présente deux alésages axiaux 30 (visiblés sur la fig. 4) assurant l'égalisation des pressions lors de son coulissement. L'avantage du dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne suivant l'invention réside dans-le fait que l'obturateur renferme des pistons d'étanchéité montés élastiquement qui, lors du fonctionnement, ne peuvent être cisaillés du fait de leur stabilité de formeret qui, grâce à la précision de leur forme, assurent en même temps l'étanchéité aux points voulus sous l'effet de ressors de compression, d'une manière supprimant tout interstice. En outre, l'avantage de ltobJet de l'invention réside dans le fait que les impuretés, par exemple les dépôts de cristaux, qui à l'endroit des sieges pourraient gener une étanchéité absolue, set; éliminés par les rainures de nettoyage, selon un processus d'auto-nettoyage, et que les surfaces des pistons d'étanchéité ne peuvent donc pas être détériorées Le dispositif d'étanchéité suivant l'invention convient entre autres pour les organes d'obturation dont on exige qu'ils assurent une étanchéité particulièrement efficace, servant à commander le passage de milieux formant des cristaux pouvant attaquer le métal. Les détails de réalisation peuvent dextre modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences technique, R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne, constitué par un obturateur déplaçable muni d'au moins un orifice dont les dimensions correspondent aux dimensions de orifice d'entrée et de orifice de sortin du robinet-vanne, caractérisé en ce que l'obturateur (1,16) présente au moins un piston d'étanchéité (2, 17) monté élastiquement assurant, dans la position de fermeture du robinet-vanne, l'étanchéité des orifices entrée et-de sortie (6,7) à l'exclusion de toute fente ou de tcrut interstice. 2. Dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne suivant. la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur est constitué par un obturateur totatif (1). 3. Dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur est constitue par un obturateur coulissant ou tiroir (16). 4. Dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston d'étanchéité (2,17) monté élastiquement est en acier, la surface assurant l'étanchéité étant recouverte d'un rev8tement plu5 ~dur que l'acier. 5. Dispositif d'étanchéité pour robinet-vanne suivant I'u- ne quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que l'obturateur (1,16) présente des rainures (14,28)-qui, lorsque cet obturateur (1 > 16) se déplace d'une position à l'autre, passent en glissant sur les bords (8,9 > 25,26) des orifices d'entrée et de sortie (6,7) du boisseau.