Brevet FR2038220A1 — publié le 19710108

La présente invention concerne des perfectionnements aux robinets à soupape. Elle a pour objet un robinet comportant un corps qui présente un orifice d'entrée et un orifice de sortie, un organe raobi™ 5 le à l'intérieur du corps, un passage de fluide ménagé dans l'organe mobile et dont l'extrémité d'obturation est divisée de manière à définir au moins deux orifices espacés à chacun desquels est associé un élément de fermeture ou d'obturation et un support portant les éléments de fermeture, sur lequel l'un de ces éléments 10 est fixé et l'autre est susceptible de se déplacer dans une certaine limite, l'agencement étant tel que lors de 1'ouverture du robinet par mouvement relatif de l'organe mobile et du support, l'élément de fermeture fixe s *écarte de son siège avant l'élément mobile , ce qui réduit l'effort initial à exercer pour ouvrir le 15 robinet. L'ouverture du robinet peut être obtenue par un moyen à commande manuelle, par un dispositif à flotteur ou par une pression différentielle. L'organe mobile du robinet, qui présente le passage de fluide intérieur, est conçu pour présenter des faces 20 transversales opposées d'aires égales, destinées à égaliser les forces exercées par les pressions de fluide intérieures sur cet organe, afin que la pression régnant dans la section d'admission du robinet n'affecte pas le mouvement dudit organe mobile. On peut incorporer au robinet un moyen exerçant dans le 25 sens d'ouverture une sollicitation élastique réglable. Ce moyen de s ollicitation élastique réglable est de préférence susceptible d'être réglé avec précision afin de faciliter l'ouverture et la fermeture du robinet, notamment quand l'ouverture et la fermeture sont assurées par pression différentielle. 30 Le tronçon d'entrée du passage de fluide, de préférënce se divise en deux et présente deux orifices voisins dirigés' dans le même sens. Le passage et ses orifices sont de section circulaire et les éléments de fermeture peuvent présenter des tronçons d'extrémité tronconiques agencés pour s'appliquer chacun de manière 35 étanche contre le siège formé par l'un des orifices. L'élément de fermeture mobile est relié au support par un raccordement permettant un mouvement limité, au moins dans la direction de mouvement de l'organe mobile. Cet élément est reçu avec jeu dans un logement de poâfcionnement ,ménagé dans le support,» et 40 dans lequel est ménagé un trou dirigé vers l'extérieur pour per- 70 11993 2G38220 mettro au fluids x'stenu prîsonrM.er l-- - :- : de fermeture de s'échapper* - - Les calibres des orificcs son-t svrjrsngsuseifient rendus égaux, iBais peuvent aussi éventuelle?=»r t inégaux. 5 Lorsqu'il faut ouvrir .la rabij»^ et qu'une foroe de succion engendrée par une dépression tend à mai^teni-r les éléments de fermeture an position de fermeture, oettre force de maintien se répartit entre tous les éléments de ferîr.ei-ur-5 et., en conséquence, quand 18organe mobile s3écarte du support.» seul l'élément de fer-10 meture fixe s'écarte initialement ûa zs:t siège » Dès cette séparation, ladite force de maintien disparaît* ce qui permet d'ouvrir complètement le robinet de manière aisé© et quasi instantanée. Comme noté plus haut, or* g sut déplacer ajîi&iement à la main 1 'organe mobile di^-obinet poux: ouvrir et fermer ce dernier. Ce 15 déplacement manuel est assuré par un mécanisme comportant, par exemple, un agencement de levier, une vis ou un autre moyen mécanique de transmission de mouvement. Quand le robinet doit être ouvert et fermé par flotteur, on le munit d'un, levier pourvu d'un flotteur qui déplace son organe mobile lorsqu'il subit une force 20 suffisante. Lorsque des pression différentielles assurent automatiquement l'ouverture et la fermeture du robinet, il faut prévoir les moyens précités équilibrant les pressions de fluide qui s'exercent sur l'organe mobile, ainsi que le moyen précité de sollicitation 25 élastique. Dans un tel agencement* l'organe mobile traversé par le passage de fluide présente, près de l'orifice de sortie, en un point isolé de la section d'admission de la chambre de distribution, un moyen définissant une surface sur laquelle la pression de fluide régnant dans la section de sortie du robinet puisse 30 réagir pour appliquer à l'organe mobile une poussée s'exerçant dans un certain sens, à ï'encontre du moyen de sollicitation élastique» La sollicitation élastique est, de préférence, réglable et est commodément engendrée par un ressort de force variable. Le moyen définissant une surface sur laquelle peut* agir la pression 35 de fluide régnant à la sortie du robinet est un agencement du genre piston mobile dans un tronçon élargi du corps de robinet, lé piston étant en oontact glissant étanche avec la paroi de e& tronçon. On peut associer à l'organe mobile présentant le passage 40 de fluide vn montage do olapst à-istiné à empêcher la BAD original 70 T1993 3 2038220 circulation de s'inverser dans le passage et dans le corps de robinet. On associe avantageusement ce montage de clapet auxiliaire éventuel à l'orifice de sortie de l'organe mobile. Ce montage de clapet auxiliaire peut comprendre un clapet à ressort, disposé 5 en travers de l'orifice de sortie du passage de fluide de l'organe mobile et qui s'écarte sous l'action de la pression normale du fluide qui traverse le robinet. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple uniquement 10 et en regard des dessins annexés, sur lesquels : Figure 1 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un robinet à commande manuelle réalisé suivant l'invention; Figure 2 est une vue analogue à la figure 1, d'un robinet à flotteur suivant l'invention; 15 Figure 5 est une vue de profil en coupe d'un robinet au tomatique suivant l'invention; Figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; Figure 5 est une vue de détail du corps de robinet, en 20 coupe suivant la ligne V-V de la figure ~5', Figure 6 représente l'organe mobile intérieur du robinet en coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la figure 4; Figure 7 est une vue en plan du support portant les éléments de fermeture de l'un quelconque des robinets montrés sur 25 les figures 1 à 4, et Figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne "VTII-VIII de la figure 7. Le robinet représenté sur toutes les figures comprend un corps tubulaire 10 présentant d'un coté un embout d'admission JO tubulaire 12 qu'on peut raccorder à un tuyau d'amenée de fluide non représenté. La voie 14 de sortie du robinet est ménagée sensiblement axialement dans une pièce agencée pour etre fixée de manière étanche, mais amovible sur l'extrémité 16 du corps 10, un chapeau étant fixé de manière analogue sur l'extrémité opposée 35 16.1. Le corps 10 présente intérieurement sur deux cotés opposés des nervures rigides longitudinales 18, espacées; sur les tranches de ces nervures est fixé de manière rigide, mais amovible par des vis 22, un support d'éléments de fermeture 20. 40 Dans le corps 10 est guidé axialement un organe mobile 70 11993 4 2038220 24 présentant des passages de fluide. Cet organe comprend un tronçon tubulaire 26 dont une extrémité, ouverte dépasse l'extrémité 16 du corps 10, son extrémité opposée définissant deux passages axiaux 28, transversalement espacés. Le tronçon large de l'organe 5 24 présente des ailettes axiales 30, d estinées à glisser entre les nervures 18 pour empêcher l'organe 24 de tourner. Perpendiculairement à ces ailettes 30, l'organe 24 présente deux prolongements axiaux 32, transversalement espacés, portant à leurs extrémités une traverse 34, fixée de manière amovible par des vis 36. 10 La traverse 34 porte un bossage axial 38, dirigé vers l'extérieur qui coulisse dans un cylindre 40 formé dans le chapeau 42 vissé sur l'extrémité 16.1. du corps 10. Le corps 10 présente à son extrémité 16 une bride 44, percée d'évents 46 et comportant un rebord fileté 48. Le corps 10 15 présente aussi à cette extrémité 16 un rebord 50, dirigé vers l'intérieur, contre lequel porte un organe 52, cloisonnant la chambre de distribution définie par le corps'10, et une pièce 54. La pièce 54 qui définit le conduit de sortie 14, est fixée de manière amovible sur l'extrémité 16 du corps 10. L'organe de cloi-20 sonnement 52, en matériau élastique, est formé par un joint d'é-tanchéité à lèvres, serré sur le rebord 50 par une couronne rigide 55, elle-même serrée entre le corps 10 et la pièce 54. La face extérieure du tronçon tubulaire 26 de l'organe 24 coulisse de manière étanche dans le joint 52. 25 Les éléments de fermeture ou d'obturation 56 et 56.1 sont de courts cylindres à extrémités tronconiques engagées chacune dans l'un de deux logements 58 et 58.1 ménagés dans le support 20. L'élément 56 est fixé au support par une goupille 60. L'élément 56.1 peut décrire un mouvement axial limité dans son logement 58.1 30 dans lequel il est retenu par une goupille 60 dont les extrémités pénètrent dans des évidements verticaux 62 ménagés dans des oreilles rigides 64 qui flanquent le support 20. Le logement 58.1 présente un trou 66 qui traverse le support pour évacuer le fluide retenu dan^Le logement. 55 Le bossage axial 38 de la traverse 34 porte un joint an nulaire à lèvres 70 qui porte contre le cylindre 40 à la manière d'un piston. Dans le robinet représenté sur la figure 1, le bossage 38 dépasse l'extrémité extérieure du cylindre 40 et est accouplé 40 â une poignée 72, vissée sur l'extrémité du cylindre 40. En faisant 70 11993 5 -2038220 tourner la poignée 72 dans un sens ou dans l'autre, on déplace axialement l'organe 24., pour,ouvrir et fermer le robinet en écartant ou en rapprochant les deux orifices d'extrémité, de cet organe 24 des éléments de fermeture coopérants 56 et 56.1. 5 Dans le robinet représenté sur la figure 2, le chapeau 42 porte un levier 74 muni à une extrémité d'un flotteur 76 et dont l'extrémité opposée est reliée par une bielle 78 au bossage 38. On obtient ainsi un robinet commandé par flotteur. La pièce 54 définit un conduit de sortie en forme de bec 10 de robinet. - : Le robinet représenté sur la figure 1 peut être posé sur un évier ou analogue et celui représenté sur la figure 2 peut r- être interposé dans le circuit d'alimentation d'une chasse d'eau, d'un abreuvoir ou analogue. . - 15 Dans le robinet à commande par pression.de fluide dif férentielle représenté sur les figures 4 et 5 , la chambre de distribution présente un redan, l'alésage cylindrique 80 étant plus large à l'extrémité de sortie qu'à l'extrémité d'entrée et le joint de cloisonnement fixe 52 est fixé comme déciifc plus haut à la jonc-20 tion entre les tronçons d'alésage de grand et de petit diamètres. Le cylindre 40 du chapeau de fermeture 42.1. est prolongé pour définir un logement profond assurant le centrage d'un ressort de compression 82 dont l'extrémité dirigée vers l'extérieur repose sur un support 84, qu'on peut déplacer axialement à l'aide 25 d'une vis 86, manoeuvrable de l'extérieur du robinet, pour faire varier la force appliquée par le ressort 82. L'aire efficace de la section du cylindre 40 doit être égale à celle de la section du tronçon tubulaire 26. Le ressort de compression 82 applique à l'organe 24, une sollicitation axiale tendant à l'écarter des élé-30 ments de fermeture 56 et 56.1. Le support 20 des éléments de fermeture est disposé diamétralement dans le corps, perpendiculairement à la traverse 34, dont, il est axialement espacé. Sur le tronçon tubulaire 26 de l'organe mobile 24 est enfilé, près de son extrémité ouverte, un joint d'étanchéité à 35 lèvres 88, immobilisé entre des flasques de serrage 90 et 90.1 vissés sur ledit tronçon 26. Le joint 88 porte à la manière d'un piston contre la paroi du tronçon cylindrique 80. Dans le conduit de sortie 14 coulisse axialement un clapet auxiliaire en forme de champignon 92 qui prend appui contre 40 l'extrémité ouverte 26.1. du tronçon tubulaire 26 quand l'organe 70 11993 2038220 mobile est en position d'ouverture. Un ressort 94 sollicite le clapet 92 dans le sens de fermeture. Ce clapet 92 est facultatif et-n'est'nécessaire que si la circulation de fluide risque de s'inverser dans le robinet quand l'organe mobile reste en position 5 d'ouverture du fait que la pression de fermeture appliquée au joint piston 88 est insuffisante. Dans ce modèle de robinet, le ressort 82 est agencé pour déplacer l'organe 24 de manière à soulever ses orifices des éléments -de fermeture 56 et 56.1 quand la pression totale de flui-10 de appliquéeau joint-piston 88 baisse jusqu'à une valeur donnée. Du fluide peut alors arriver dans la chambre par l'entrée 12, traverser le tronçon tubulaire 26 et ressortir par la sortie 14. Quand la pression régnant à la sortie devient égale ou supérieure à la pression d'alimentation, elle exerce sur le joint-piston 15 une réaction- sous l'effet de laquelle l'organe mobile 24 vient s'appliquer contre les éléments de fermeture 56 et 56.1 pour obturer le passage. lies faces transversales de l'assemblage d'obturateur mobile situées dans la section d'admission du robinet sont telles que la pression d'alimentation du fluide soit équilibrée 20 et n'affecte pas le mouvement. Quand la pression de fluide régnant à la sortie de la chambre baisse, le ressort de compression 82 déplace axialement l'assemblage de pièces mobiles. Le robinet représenté sur les figures 3 et 4 est particulièrement indiqué pour être utilisé dans des réseaux d'eau 25 chaude. 70 11993 7 2038220 HOTEMPICATIONS 1 - Robinet à soupape comportant un corps qui présente un orifice d'entrée et un orifice de sortie, un organe mobile à l'intérieur du corps, un passage de fluide ménagé dans l'organe 5 mobile et dont l'extrémité d'obturation est divisée de manière à définir au moins deux orifices espac-és à chacun desquels est associé un élément de fermeture et un support portant les éléments de fermeture, sur lequel l'un de ces éléments est fixé et l'autre est susceptible de se déplacer dans une certaine limite, l'agen-10 cernent étant tel que lors de l'ouverture du robinet par mouvement relatif de l'organe mobile et du support, l'élément de fermeture fixe s'écarte de son siège avant l'élément mobile, ce qui réduit l'effort initial à exercer pour ouvrir le robinet. 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que l'organe mobile présente des faces transversales opposées d'aires égales sur lesquelles les pressions de fluide régnant dans les sections d'admission et de sortie du robinet et dans ce dernier agissent de manière à appliquer à l'organe mobile des forces équilibrées. 20 3 - Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un organe mobile de forme tubulaire, définissant un passage de fluide dont une extrémité est divisée en deux orifices voisins et espacés dirigés dans le même sens, des éléments de fermeture, prévus dans le corps de robinet pour obtu-25 rer séparément chaque orifice, dont l'un est fixé sur un support fixe et dont l'autre est mobile, présentant avec le support un raccordement à jeu qui lui permet de décrire par rapport au support un mouvement de même sens, mais d'amplitude moindre, que le mouvement décrit par l'organe mobile. 30 h - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de fermeture fixe et l'orifice associé du passage de fluide ménagé dans l'organe mobile sont agencés pour se séparer avant que l'élément de fermeture mobile se sépare de l'orifice associé, le déplacement dans le sens 35 d'ouverture de l'élément de fermeture fixe n'exigeant qu'une fraction faible de la force nécessaire pour vaincre la résistance tendant à maintenir les deux éléments de fermeture appliqués contre les orifices associés et cette résistance disparaissant sitôt l'élément de fermeture fixe séparé de l'orifice associé, ce qui 40 permet d'effectuer quasi instantanément l'ouverture totale du 70 11993 2038220 robinet. 5 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support des éléments de fermeture cct fixe dans le robinet, tandis que l'organe mobile présentant le 5 passage de fluide peut décrire un mouvement limité perpendiculairement à ce support, l'extrémité divisée en deux de cet organe mobile étant associée au côté admission du robinet et son extrémité opposée étant dirigée vers la sortie du robinet, les sections d'admission et de sortie du robinet étant séparées par un élément 10 de cloisonnement dans lequel l'organe mobile présente un montage glissant étanche. 6 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de sollicitation élastique destiné à faciliter son ouverture. 15 7 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractéfisé en ce que l'organe mobile est déplacé par un mécanisme à commande manuelle . 8 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe mobile est déplacé par un méca- 20 nisme à flotteur. 9 - Robinet selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'organe mobile est déplacé par une pression de fluide, régnant dans la section de sortie du robinet et agissant sur lui, ainsi que par le moyen de sollicitation élastique. 25 10 - Robinet selon la revendication 9* caractérisé en ce que l'organe mobile présente, dans la section de sortie du robinet, un organe formant piston, fixé à l'organe mobile et qui coulisse de manière étanche dans un cylindre incorporé au corps de robinet. 11 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 6,9 30 ou 10, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation élastique est un ressort qui agit sur l'organe mobile. 12 - Robinet selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit ressort est monté sur un support réglable permettant de faire varier la force de déplacement appliquée par le ressort 35 à l'organe mobile. 13 - Robinet selon la revendication 11 ou 12,caractérisé en ce qué l'organe mobile présente un prolongement sur lequel est prévu un organe formant piston qui glisse de manière étanche dans un cylindre incorporé au corps de robinet, ledit prolongement 40 et ledit cylindre étant situés du côté admission du robinet. 70 11993 9 2038220 14 - Robinet selon la revendication 13* caractérisé en ce que le ressort de sollicitation est disposé dans le cylindre à l'extérieur de l'organe formant piston et porte par son extrémité extérieure contre une vis de réglage. 15 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 14; caractérisé en ce qu'un clapet à ressort est associé à l'organe mobile, à la sortie du robinet, et agencé pour éviter que la circulation de fluide ne s'inverse dans le robinet. 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