Brevet FR2028256A1 — publié le 19701009

La présente invention a pour objet un nouveau procédé perfectionné et des dispositifs pour la fabrication de robinets à obturateur tournant, plus particulièrement, un procédé et des dispositifs de moulage du corps en matière plastique d'un robinet autour d'un obturateur tournant. Jusqu'ici différents procédés ont été- utilisés pour la fabrication de robinet; par-exemple du type à obturateur tournant sphérique. En substance, tous ces procédés consistaient à fabriquer séparément et avec une grande précision, puis à assembler, les différents éléments du robinet x ltobtyrateur, le corps de valve, et les éléments destinés à assurer une étan- chéité correcte entre l'obturateur et le corps du robinet, en ménageant un Jeu prédéterminé entre le corps du robinet et l'obturateur pour permettre une rotation aisée de celuimci, et éviter son usure et celle des éléments assurant ltétånchéit6. Toutefois, les différents procédés de fabrication comportaient des opérations de longue durée qui augmentaient considérablement le prix de fabrication de ce type de robinets. De ce fait, il stest avéré désirable de disposer d'un procédé et de dispositifs permettant une fabrication peu coûteuse et efficace de ces articles. Dans ce but, on a utilisé un procédé consistant à disposer un obturateur complètement terminé à l'intérieur de l'empreinte d'un moule et à mouler ensuite le corps en matière plastique autour de l'obturateur afin d'obtenir un article fini ou semi-fini. Bien que ce procédé ait été-utilisé avec un succès limité, il n'a pas, Susqutici, été possible de fabriquer par ce procédé des robinets à obturateurs tournants de modèles et de dimensions divers avec de bons résultats. Ltun des buts de l'invention est de fournir un nouveau procédé perfectionné et des dispositifs permettant la fabrication efficace et économique de robinets de ce type, par moulage d'un corps en matière plastique autour d'un obturateur tournant. Un autre but de l'invention est de mouler le corps en matière plastique autour de l'obturateur sur lequel les éléments dlétan- chéité sont maintenus positivement pendant le moulage au cours duquel les éléments d'étanchéité peuvent astre soumis à une compression prédéterminée. La matière plastique constituant le corps du robinet doit être introduite dans l'empreinte du moule de# telle manière que les éléments d'étanchéité sont Sollicités contre l'obturateur et non écartés de celui-ci, en maintenant leur relation d'échantéité avec celui-ci pendant l'opération de moulage. Ces résultats sont obtenus grâce au procédé et au dispositif objets de ltinvention qui consistent à disposer un obturateur comportant un orifice de passage et sa tige de commande solidaire ou rapportée, -dans une-empreinte de forme com- plémentaire à la forme extérieure de ltobturateur. Une paire de noyaux de forme complémentaire à la forme intérieure du corps est introduite dans l'empreinte du moule par les deux extrémités opposées de celui-ci, les extrémités desdits noyaux étant disposées coulissan@s à l'intérieur de l'orifice de passage de l'obturateur tournant.Les noyaux permettent ainsi d'empêcher la matière plastique injectée dans l'empreinte du moule de s 'écouler dans l'orifice de passage de l'obturateur, et permettent la-formation des orifices a'entrée et de sortie du robinet, dans l'alignem#ntd#l-'ori-fi#e-de passage de 1'obturateur, La partit de l'obturateur faisant fonction de tige de commande comporte une gorge annulaire, et un joint annulaire est presque entièrement disposé à l'intérieur de ladite gorge. Lorsque la matière plastique est introduite sous pression à l'intérieur de l'empreinte, elle pénètre dans la gorge de la tige de commande et comprime le joint disposé à flntérieur de celle-ci pour assurer une étanchéité correcte entre la tige de commande et le corps du robinet. Etant donné que le Joint est disposé pratiquement entièrement à l'intérieur de la gorge annulaire de la tige de commande, le joint est eomprimé à l'intérieur de la gorge et ne peut s'échapper de cellé-ci sous l'effet de la pression de la matière plastique,-ce qui permet d'obtenir une étanchéit4 convenable-entre la tige de commande et le corps moulé du robinet. Dans une forme de réalisation selon l'invention, un élément annulaire destiné à assurer l'étanchéité est disposé sur chacun des noyaux, en contact avec la partie de l'obturateur entourant l'extrémité de orifice de passage correspondant, ce qui permet de réaliser l'étanchéité entre l'obturateur proprement dit et le corps du rdbinet. Chacun des noyaux comporte un prolongement annulaire sur lequel vient s'engager le joint annulaire qui est ainsi maintenu positivement en position d'étanchéité avec l'obturateur ce qui évite le déplacement de l'anneau d'étanchéité pendant l'introduction de la matière plastique sous pression dans la cavité du moule.La configuration des noyaux permet une compression prédéterminée des éléments d'étanchéité avant le moulage du corps, ce qui assure une étanchéité correcte entre l'obturateur et le corps du robinet. Pour éviter que les éléments annulaires assurant l'étanchéité ne soient déplacés pendant le moulage du corps, la matière plastique est introduite par les extrémités de l'empreinte de manière à s'écouler en direction des éléments annulaires d'étanchéité et de l'obturateur, afin d'appliquer lesdits éléments d'étanchéité davantage contre l'obturateur pendant l'opé- ration de moulage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à l'examen de la description non limitative détaillée suivante, et des dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue en élévation et en coupe partielle d'un robinet tournant fabriqué selon le procédé et par le dispositif objet de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif pour le moulage d'un corps en matière plastique autour d'un obturateur tournant, selon les principes de l'invention, - la figure 3 est une vue en élévation semblable à la figure 2 dans laquelle les éléments annulaires d'étanchéité sont disposés contre les côtés opposés de l'obturateur avant l'opération de moulage du corps, - la figure 4 est une vue à grande#échel#e d'une partie du dispositif représenté figure 3 dans lequel des bagues auxiliaires portant les joints d'étanchéité sont disposées de part et'autre de l'obturateur, - la figure 5 est une vue partielle en élévation et en coupe d'une forme modifiée de la tige de commande, et - la figure 6 est une vue en élévation, en coupe partielle, d'une formema#ffiéed'un robinet à obturateur tournant selon l'invention. La figure 1 représente un robinet 10 à obturateur tournant fabriqué par le procédé et les dispositifs objets de l'invention. Le robinet 10 comporte un obturateur tournant 12 qui peut être sphérique, cylindrique ou conique et qui est solidaire d'une tige de commande 14 rapportée sur l'obturateur ou fabriquée d'une seule pièce avec lui. L'obturateur 12 et sa tige de commande 14 peuvent tourner à l'intérieur du corps 16 du robinet. La clef de manSeuvre 18 est fixée à la tige 14 pour permettre la commande de la rotation de l'obturateur. La tige 14 comporte une gorge annulaire 20 dans laquelle un Joint torique ou tout autre type de joint d'étanchéité annulaire convenable 22 est disposé pour assurer l'étanchéité entre la tige de commande et le corps 16 du robinet. L'obturateur 12 comporte dans sa partie centrale un orifice de passage 24 aligné avec les orifices d'entrée 26 et de sortie 28 du corps 16 du robinet lorsque l'obturateur est en position ouverte. Le corps 16 du robinet comporte des douilles de plus grand diamètre 30 et 32 voisines respectivement des passages d'entrée 26 et 28, pour permettre 1 raccordement du robinet à une tuyauterie (non représentée). L'obturateur 12 et sa tige de commande 14 peuvent entre en n'importe quelle matière convenable, par exemple en métal en matière plastique, en céramique, etö. Le corps 16 du robinet peut Autre en matière .plastique convenable pouvant être moulée autour de l'obturateur, par exemple en chlorure de polyvinyle, en polypropylène, en polyéthylène, en acrylonitrile butylène styrène. Le joint 22 peut Autre en matière plastique ou en caoutchouc. La figure 2 représente une forme de réalisation préfé rée d'un dispositif selon l'invention permettant de fabriquer un robinet à obturateur tournant do type représenté figure 1, Le dispositif se compose d'unXmoule 34 qui peut astre monté sur une machine à injecter convenable (non repréeentoe'). Le moule 34 comporte une empreinte 36 dont la forme intérieure correspond à la forme extérieure du corps 16 du robinet. La matière plastique est injectée dans l'empreinte 36 par un canal d'entree 38, un canal transversal 40 et deux canaux d'alimentation 42 et 44 pratiqués à l'intérieur du moule 34 et en communication respective avec les deux extrémités opposées de l'empreinte 36. La partie supérieure du moule 34 comporte une ouver- ture 46 dans laquelle est disposé un bouchon 48 coulissant maintenu par un procédé classique. Ltextrémité inférieure 49 du bouchon 48 est d'une forme complémentaire de celle de la partie supérieure du corps 16, et comporte un logement 50 qui reçoit la tige de commande 14 de ltobturateur#l2 qui est ainsi maintenue en place à ltintérieur de lfempreinte 36. Selon le procédé objet de l'invention, le Joint annulaire 22 a été placé presque entièrement à l'intérieur de la gorge annulaire 20 avant l'opération de moulage dans un but que sera défini ultérieurement. L'empreinte 36 du moule comporte une ouverture 52 54 à chacune de ses extrémités} dans laquelle est disposée une broche coulissante constituant un noyau de profil convenable maintenue par un moyen classique. La forme extérieure de ces broches 56 et 58 est complémentaire de la forme intérieure des ouvertures de passage 26 et 28 et des douilles de raccordement 30 et 32 correspondantes, du corps 16 du robinet. L'extrémité intérieure 60 de la broche 56 est introduite dans l'une des extrémités de l'ouverture de passage 24 de l'obturateur 12, et comporte une rainure transversale 62 à sa partie extrdme. La partie intérieure 60-de-1s branche 56 se termine par un épaulement 64 qui vient s'appuyer contre la surface de Itobturateur entourant l'ouverture de passage 24 lorsque l'extrémité 60 de la broche 56 est introduite dans Itouver ture 24. La broche opposée 58 comporte une partie extreme 66 qui vient s'introduire dans l'autre extrémité de l'ouverture de passage 24 et qui comporte une languette 68 qui s'introduit dans la rainure 62 de la broche 56. L'extrémité 66 se termine par un épaulement 70 qui vient s'appuyer contre fa surface de 1 'obturateur entourant #'autre extrémité de passage- 24 lorsque l'extrémité 66 de #la broche est introduite dans celu#-#ci. Grâce au procédé objet de l'invention, l'obturateur tournant 12 terminé et sa tige de commande sont maintenus en positionfîxe dans l'empreinte 36 par le bouchon 48 Comme on peut le voir figure 2. Les broches 56 et 58 sont disposées à l'intérieur de la cavité du moule et leurs extrémités 60 et 66 sont introduites dans l'ouverture de passage 24 de 11 obturateur (figure 2) en empêchant l'écoulement de la matière plastique dans l'ouverture de passage 24 pendant l'opération de moulage. Ces broches constituent également des noyaux qui délimitent la surface intérieure du corps 16 du robinet. Les épaulements 64 et 70 des broches respectives 56 et 58 servent à empêcher l'écoule- ment de la matière plastique dans 1 t ouverture 24 en prenant appui sur la surface de l'obturateur au voisinage des extrémités de l'ouverture de passage 24,et empêchent tout mouvement de l'obturateur 12 dans ltempreinte 36 pendant l'opération de moulage. La matière plastique est alors introduite sous une pression déterminée dans l'empreinte 36 par les canaux de passage 38, 40, 42 et 44 du moule. La matière plastique entoure les broches 56 et 58 ainsi que l'obturateur 12 et sa tige decommande 14 en formant ainsi le corps 16 du robinet à l'intérieur de ltem- preinte 36. Etant donné que le joint annulaire 28 est disposé pratiquement entièrement à l'intérieur de la gorge 20 de la tige de ltobturateur, la matière plastique sous pression à l'intérieur de l'empreinte ne peut déplacer le joint ni l'extraire de sa gorge, mais au contraire la matière plastique s'écoule à l'intérieur de la gorge et comprime le joint 22 en assurant ainsi l'étanchéité entre la tige de commande 14 et le corps 16 du robinet. Le retrait de la matière plastique qui se solidifie dans le moule assure l'étanchéité entre l'obturateur 12 et le corps 16 moulé du robinets ainsi, la tige de commande 14 et l'obturateur 12 peuvent tourner librement à l'intérieur du corps 16 du robinet après le moulage de celui-ci. Lorsque l'opé- ration de moulage est terminée, le corps 16 du robinet contenant 1'obturateur 12 et sa tige de commande 14 sont extraits dufmoule 34 par fln procédé classique, la clef de commande 18 est ensuite fixas la tige dé commande 14 et le robinet 10 représenté figure 1 est terminé. La figure 3 représente une autre forme de réalisation selon le procédé objet de l'invention, lorsque l'on désire munir l'obturateur tournant d'un joint disposé entre le corps de l'obturateur et le corps 16 du robinet. Pour la fabrication de ce type de robinet, des joints 72 et 74, par exemple en matière plastique ou en caoutchouc, sont montés avant le moulage sur les extrémités 60 et 66 des broches respectives 56, 58 avant leur insertion dans 1'empreinte 36.Le diamètre intérieur des joints 72 et 74 est de préférence le même que celui du diamètre extérieur des extrémités 60 et 66 des broches, et ces joints sont disposés contre les épaulements 64 et 70. Le contact des épaulements 64 et 70 avec les- joints 72 et 74tpermet de maintenir positivement ceux-ci contre les parois opposées de l'obturateur 12 et de les comprimer d'une quantité prédéterminée si on le désire, avant le moulage du corps 16 du robinet. Ces épaulement empêchent le deplacement des joints 72 et 74 pendant l'opération de moulage. L'étanchéité entre l'obturateur 12 et le corps 16 du r,obinet est ainsi assurée. Si on le désire, les joints 72 et 74 représentés figure 3 peuvent être disposés dans des supports annulaires (non représentés) qui sont maintenus par des épaulements 64 et 70 des broches 56 et 58 pour assurer le contact des joints cantre les faces opposées de l'obturateur tournant 12. Etant donné que la matière plastique est introduite par les extrémités opposées de 1'empreinte 36, par les canaux 42 et 44, elle s'écoule en direction des joints 72 et 74, et contribue ainsi à les appliquer contre l'obturateur 12 pendant le moulage De cette manière, la direction d'écoulement de la matière plastique évite le déplacement des joints annulaires pendant le moulage. La figure 4 représente une autre forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention, dans lequel les broches 56 et 58 comportent des parties annulaires 76 et 78 sur lesquelles sont disposées des bagues de maintien 80 et 82 supportant chacune les Joints respectifs 84 et 86 qui sont ainsi maintenus contre l'obturateur 12. Dans cet exemple, les épaulements 64 et 70 des brochers 56 et 58 viennent s'appuyer contre les surfaces des parois de l'obturateur 12 entourant l'ouverture de passage 24, et sont l'intérieur des bagues de maintien 80 et 82 et des joints respectifs 84 et 86.Les épaulements 76 et 78 des broches em- pêchent le déplacement des bagues de maintien 80 et 82pendart2!iiiIrc- duction de la matière plastique dans l'empreinte 36 du moule, et maintiennent également les anneaux d'étanchéité 84 et 86 en position d1étanchéité contre l'obturateur 12, en assurant une étanchéité correcte entre l'obturateur et le corps moulé du robinet. Les bagues de maintien 80 et 82 peuvent Atre en toute matière convenable, par exemple en matière plastique, en mtaI ou en céramique et avoir,une section adaptée à la section des anneaux d'étanchéité-84 et 86. Ces derniers peuvent te par exemple des joints toriques ou des joints dont la section permet d'obtenir une étanchéité convenable entre l'obturateur 12 et le corps du robinet. La figure 5 représente une forme modifiée de la tige de commande d'un robinet du typeoreprésenté fulgure 1, dans lequel le corps du robinet est moulé en matière plastique . Dans cet exemple, -la tige de commande 90 comporte plusieurs gorges espacées 92 et 94. Pendant le moulage du corps 96 du robinet, la matière plastique pénètre dans les gorges 92 et 94 et empêcheainsi toute fuite entre la tige 90 et le corps 96 du robinet, sans qu'il soit besoin d'utiliser des joints supplémentaires.' Dans cette réalisation, la tige de commande 90 peut comporter plusieurs gorges de section appropriée pour obtenir une étanchéité correcte entre la tige et le corps du robinet. La figure 6 représente une-modification des joints entre l'cbturateur tournant 112 et le corps 116 du robinet moulé en matière plastique. Les éléments dtétanchéité 118-et 120 sont disposés en position d1étanchéité contre l'obturateur 112 et chacun est d'un diamètre interne sensiblement égal au diamètre de l'ouverture de passage 124 de l'obturateur 112. Les éléments d'étanchéité 118 et 120 comportent des surfaces intérieures annulaires respectives 126 et 128, dont la forme correspond à celle de la surface extérieure correspondante de l'obturateur 112 ce qui assure un contact uniforme entre les éléments annulaires d'étanchéité et l'obturateur. On évite ainsi un contact sur une seule ligne, ce qui permet de réduire l'usure des éléments Les exemples décrits ci-dessus ne sont nullement limitatifs, et il est évident que différentes modifications peuvent être apportées au procédé et-aux dispositifs de mise en oeuvre sans altérer l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un robinet du type à obturateur-comportant un orifice de passage et pouvant tourner à l'intérieur d'un corps en matière plastique, et comportant des orifices d'entrée et de sortie, caractérisé en ce qu'il comporte les stades suivants - mise en place de l'obturateur à l'intérieur d'une empreinte de moule dont la surface intérieure correspond à la surface extérieure du corps du-robinet, insertion-dans les deux extrémités opposées de l'empreinte de deux broches dont la surface extérieure correspond à la surface intérieure du corps du robinet, chacune desdites broches comportant une extrémité qui est introduite à l'intérieur de l'orifice de passage de l'obturateur, un épaulement annulaire qui vient en contact de la surface extérieure de l'obturateur dans la zone dans la sone immédiatement voisine de l'orifice de passage, - injection de la matière plastique dans ladite empreinte pou#r mouler le corps du robinet autour de l'obturateur et des noyaux constitués par les broches, et, - extraction des broches de l'orifice de passage de l'obturateur et du robinet terminé 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des extrémités de chacune desdites broches est-de même section et de m@me forme que l'orifice de passage de l'obtura teur et peut coulisser à I1intérieur de celui-ci0 3~ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit obturateur comporte une tige de commande munie d'une gorge annulaire et en ce qu'un Joint annulaire est disposé entièrement à l'intérieur de ladite gorge avant la mise en-place de l'obturateur à l'intérieur de l'empreinte du moule0 4.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de commande de l'obturateur comporte plusieurs gorges annulaires qui, lors du moulage du corps du robinet sont remplies par la matière plastique injectée afin d'assurer létanchéité entre la tige de commande et le corps du robinet 5 Procédé de fabrication d'un robinet dont l'obturateur, comportant un orifice de passage, peut tourner à l'intérieur d'un corps en matière plastique comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, caractérisé en ce qu'il Comporte les stades suivants : mise en place de l'oburateur à l'intérieur d'une empreinte dont la forme intérieure correspond à la forme extérieure du corps du robinet à mouler; mise en place d'un joint annulaire sur l'extrémité de chaque broche voisine de l'obturateur, chacune -desdites-extrémités ayant une forme extérieure correspondant à la forme intérieure du corps du robinet et chacun desdits joints annulaires étant disposé,#contre un épaulement annulaire de chaque broche, dans sa partie voisine de l'extrémité; insertion dans les deux extrémités opposées de I'eiprsitite du moule desdites broches munies dudit joint annulaire, l'extrémité ~intérieure de chaque broche pénétrant à l'intérieur de l'orifice de passage ménagé dans l'obturateur, et chaque joint annulaire étant disposé entre ledit épaulement et la paroi correspondante de ltobturateur au voisinage de## l'orifice de passage; injection de matière plastique dans la cavité du moule pour le moulage du corps du robinet autour de l'obturateur, des Joints et des broches, et extraction des broches de l'orifice de passage, des anneaux d'étanchéité et du corps moulé du robinet. 6. Procédé selon la revendication 5, cara#térisé"en ce que chaque élément destiné à assurer l'étanchéité comporte une surface en contact- avec l'obturateur d'une forme intérieure correspondant à la surface extérieure de l'obturateur. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque élément destiné à assurer l'étanchéité se compose d'une bague de maintien munie d'un joint annulaire qui est en contact-avec l'épaulement de la broche correspondante sur laquelle il est monté. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité de chaque broche dirigée vers l'obturateur a une section extérieure de dimension-et de forme correspondant à la dimension et à la forme de orifice de passage,- de l'obtu- rateur et peut coulisser à l'intérieur de celui-ci. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière plastique est injectée par les deux extrémités opposées de l'empreinte et s'écoule en direction de l'obturateur en comprimant les éléments d'étanchéité contre la surface ext6- rieure dudit obturateur pendant l'opération dtinXection de la matière plastique. 10. Dispositif de moulage d'un corps de robinet en matière plastique##our d'un obturateur tournant comportant un orifice de passage transversal, et consistant en un moule dont l'empreinte est d'une forme intérieure correspondant à la forme extérieure du corps du robinet, et comportant des éléments permettant de maintenir l'obturateur en place à l'intérieur de l'empreinte, caractérisé en ce qui comporte une paire de broches pouvant être insérées dans les extrémités opposées de l'empreinte du moule et dont la forme extérieure correspond à la forme intérieure du corps du robinet, chacune de ces broches comportant - une extrémité intérieure pouvant entre introduite dans l'orifice de passage de l'obturateur, et -ud épaulement annulaire disposé au voisinage de ladite extrémit et pouvant venir en contact de la surface de l"Obtu- rateur dans la zone voisine de l'orifice de passage, lorsque ladite extrémité intérieure est insérée dans l'orifice de passage de l'obturateur. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la section et la forme de l'extrémité intérieure de chaque broche correspondent à la section et à la forme de l'ouverture de passage de l'obturateur de sorte que cette extrémité puisse coulisser à l'intérieur de celui-ci. 12. Dispositif pour le moulage d'un corps de robinet en matière plastique autour d'un obturateur tournant comportant un orifice de passage, des éléments destinés à assurer l'~tan- chéité étant maintenus contre la paroi de-l'obturateur au voisinage des extrémités opposées de l'ouverture de passage, ledit dispositif comportant une empreinte d'une forme intérieure correspondant ,à la forme extérieure du robinet à mouler, et des éléments-permettant de maintenir l'obturat-eur à l1intérieur de l'empreinte, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de broches pouvant entre insérées dans les extrémités opposées de l'empreinte, lesdites broches ayant une forme extérieure correspondant à la forme intérieure du corps du robinet, chaque broche comportant une extrémité intérieure pouvant recevoir et maintenir un élément d'étanchéité et pouvant être insérée dans l'ouverture de passage de l'obturateur et un épaulement annulaire yoisin de ladite extr"#émité et pouvant venir en contact d'un élément d1étanchéité monté sur ladite extrémité, permettant de presser et de maintenir ledit élément d'étanchéité contre la paroi voisine dudit obturateur lorsque ladite extrémité est insérée à l'intérieur de l'orifice de passage de l'obturateur0 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'extr#émité intérieure de chaque broche est d'une section et d'une forme identiques à la section et la forme de l'ouverture de passage de l'obturateur et peut coulisser dans celui-ci. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque extrémité intérieure de chaque broche est d'une section 'et d'une -forme qui correspondent à la section et la forme de chaque élément d'étanchéité.