Brevet FR2198072A1 — publié le 19740329

La présente invention a pour objet un dispositif de fermeture pour conduit tubulaire permettant l'ouverture et l'obtura- tion rapide du conduit, caractérisé en ce qu'il comporte un support tubulaire coiffé d'un capuchon muni d'une ouverture et monté rotativement sur le support, une bille d'obturation présentant un perçage diamétral disposée dans un logement réservé en partie dans le support et en partie dans le capuchon, des moyens de liaison étant prévus d'une part entre la bille et le capuchon pour entratner la dite bille lors d'une rotation du capuchon et d'autre part entre la bille et le support tubulaire pour maintenir la rotation de la bille selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du capuchon et déplacer ainsi le perçage diamétral de la bille entre une position ouverte où le dit perçage diamétral est amené en regard de l'ouverture du capuchon et une position fermée où le dit perçage diamétral est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du capuchon. Le dispositif de fermeture selon l'invention peut notamment être utilisé pour équiper des tubes contenant des produits de droguerie, des produits alimentaires, des bouteilles de toutes sortes. Pour ces applications, le dispositif sera exécuté en matière plastique. D'autres exécutions ont également été prévues, notamment l'utilisation comme bouchon de fermeture des réservoirs de benzine pour véhicules et comme vanne de fermeture pour des conduites pour liquides. Cette dernière exécution est réalisée en métal et a résisté lors de tests d'étanchéité à une pression d'hélium de 80 atmosphères. Dans un mode d'exécution préféré, les moyens de liaison entre la bille et le capuchon consistent en un doigt agencé sur la bille et en un logement correspondant pratiqué dans le capuchon, et en ce que les moyens de liaison entre la bille et le support consistent en un ergot placé dans le logement du support et en une rainure correspondante pratiquée dans la bille, la rainure ne parcourant qu'un quart de la circonférence de la bille depuis l'ergot vers une extrémité du perçage diamétral. Dans un autre mode d'exécution, les moyens de liaison entre la bille et le capuchon consistent en un doigt solidaire du capuchon se déplaçant entre les deux branches d'une pièce en V solidaire de la bille et déplaçant celle-ci selon un axe perpendiculaire au perçage diamétral et en ce que les moyens de liaison entre la bille et le support consistent en au moins un tourillon prévu sur la bille et entrant dans un logement correspondant du support. Le dessin annexé illustre à titre d'exemples deux formes d'exécution ainsi que des variantes du dispositif de fermeture selon l'invention. La figure 1 est une coupe à travers un premier mode d'exécution d'un dispositif de fermeture dont le support fait partie intégrale de l'extrémité du tube, la figure 2 est une représentation schématique du dispositif de la figure 1 en position d'ouverture, la figure 3 est une représentation du dispositif de la figure 1 en position de fermeture, la figure 4 est une coupe d'une variante du dispositif de la figure 1, dont le support est indépendant du conduit tubulaire qu'il doit obturer, la figure 5 est une coupe d'une variante du dispositif de la figure 1 présentant un organe d'étanchéité et une dépouille circulaire pour les résidus, et la figure 6 est une vue éclatée en coupe d'un deuxième mode d'exécution du dispositif de fermeture. Le dispositif représenté dans la figure 1 se compose d'une bille d'obturation 1 traversée diamétralement par un conduit 5. Perpendiculairement à l'axe du conduit 5, la bille 1 possède sur son grand diamètre, deux tourillons 6 et 7, dont l'un 6 est solidaire d'un secteur denté présentant deux dents, l'une (a) destinée à la position de fermeture, et l'autre (b) destinée à la position d'ouverture. La bille peut être obtenue par moulage matriçage ou injection. Elle est logée dans une cavité semi-sphérique 8 d'un support 2, dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la bille 1 afin de garantir l'application de la bille 1 sur l'orifice 9 du support 2.Une strie circulaire 10 (Fig. 2), autour de l'orifice 9, vient compléter le système d'étanchéité dont le serrage par pression est assuré par deux nervures opposées s'étendant sur 450 chacune, sur un plan de même inclinaison par rapport à l'axe de l'orifice 9. Une nervure 13 circulaire, permet le maintien axial d'un capuchon 4 et sa rotation autour de l'axe. Le support 2 présente, à sa partie supérieure, deux encoches 14 et 15 destinées à recevoir les tourillons 6 et 7. Enfin, un dégagement 16 permet le passage du secteur 6 et des dents a et b. Le support peut être usiné mécaniquement ou par matriçage ou par injection. Le tout est coiffé par le capuchon 4 maintenu en place par une nervure circulaire 17 appuyant sous la nervure 13 du support, la mise en place se faisant par pression axiale, grâce à l'élasticité de la matière composant le capuchon 4. Ce dernier comporte également deux nervures 18 et 19 opposées, de 450 chacune, et situées sur des plans de même inclinaison par rapport à l'axe du conduit destiné à prendre contact lors de l'obturation avec des nervures Il et 12, à l'image du système de vis. Intérieurement, le capuchon 4 présente une dépouille 20 (Fig. 2 et 3) destinée au passage du secteur 6 et composée du doigt (c), d'une butée (d) et d'une paroi (e). Enfin, un orifice 21 fait suite au conduit 5 de la bille i en position d'ouverture. Le dit capuchon est fabriqué, en principe, par injection, mais il peut être conçu pour une fabrication mécanique.La position d'ouverture (Fig. 2) est garantie par l'application de la paroi (d) de la dépouille 20 du capuchon 4 contre la dent (b) du secteur 6, contraignant ce dernier à s'appuyer, par sa dent (a) sur la face (f) du dégagement 16 du support 2, par conséqùent, la sphère i est maintenue fermement en position d'ouverture, et son conduit 5 se trouve dans le même axe que l'orifice 9 du support 2 et 21 du capuchon 4. Une rotation d'environ 450 du capuchon 4 (Fig. 3) provoque, par l'action du doigt (c) du capuchon 4 sur la dent (b) du secteur 6, une rotation de la bille 1 jusqu'à ce que le doigt (c) quitte la dite dent. La bille 1 cesse ainsi sa rotation et obture l'orifice 9. Après la rotation de 450 nécessitée pour la fermeture du dispositif, le capuchon 4 continue sa course jusqu a ce que les nervures 18 et 19 entrent en contact avec les nervures li et 12 du support 2. Elles provoquent ainsi, du fait de leur inclinaison, un effet de vissage obligeant le capuchon 4 d'exercer une pression sur la bille 1 qui, par réaction, sera pressée contre l'orifice 9 et la strie 10 du support 2. L'étanchéité est ainsi parfaitement assurée. La figure 4 présente une variante intéressante, du fait que le support 2, indépendant du tube 3, peut être rapporté par vissage, par exemple. La figure 5 permet de constater une variante pour l'étanchéité constituée par l'adjonction d'un joint circulaire 22 logé dans une rainure 23 du support 2. La figure 5 fait également ressortir une des formes du conduit 5 de la bille 1, étant, dans le cas présent, un tronc de cône permettant d'assurer une fuite meilleure de la matière traversant le conduit 5. Une dépouille cylindrique (h) permet de loger les résidus de matière sectionnée à l'arête (i). Suivant l'onctuosité, la consistance, la nature des matières qui traversent le conduit, la coupe du conduit 5 peut varier du cylindre à toutes les formes réalisables. Le mode d'exécution qui vient d'etre décrit peut, suivant les usages auxquels on le destine, être réalisé en matière plastique ou en métal. I1 est à remarquer que dans ce mode d'exécution, une rotation du capuchon de seulement 450 permet d'ouvrir et de fermer le dispositif. D'autre part, les nervures 11, 12 et 18, 19, permettent d'obtenir par serrage une étanchéité parfaite du dispositif. Il peut être utilisé soit comme fermeture pour tubes, bouteilles et récipients de toutes sortes, soit comme vanne pour conduites de liquides ou de substances pâteuses. Dans le mode d'exécution représenté dans la figure 6, un tube 30 en zinc est réalisé d'une seule pièce avec un support tubulaire 31 présentant une surface extérieure cylindrique 32 dont la partie inférieure se termine par une encoche circulaire 33. La surface intérieure 34 du support 31 est une surface sphérique terminée par un alésage 35. La surface sphérique 34 présente finalement entre le tiers et la moitié de sa hauteur un ergot 36 qui servira à guider une bille comme expliqué ci-dessous. Une bille 37 présentant un perçage diamétral 38 vient se placer contre la surface sphérique 34 du support 31. On remarque immédiatement qu'une rainure 39 de la bille 37 sert de logement à l'ergot 36 du support 31 et qu'un doigt 40 vient s'appuyer sur le bord supérieur du support 31. Sur la bille 37 vient se placer un capuchon 41 positionné de manière à ce que le logement 45 du dit capuchon vienne entourer le doigt 40 lorsque le capuchon est en place, la nervure circulaire 44 vient se loger dans la rainure circulaire 33 du support 31. Lorsque le capuchon coiffe la bille 37 et le support 31 dans la position représentée dans la figure 6, le pe rçage diamétral 38 de la bille est en face de l'alésage 35 du tube 30 et de l'alésage 46 du capuchon 41 et le dispositif est ouvert.Si l'on tourne le capuchon 41 dans le sens des aiguilles d'une montre, la bille 37 entratnée par le doigt 40 placé dans son logement 45 doit suivre d'une part la rotation du capuchon et d'autre part l'action de guidage de l'ergot 36 et de la rainure 39, ce qui provoque une deuxième rotation de la bille par rapport à un axe approximativement horizontal et déplace le perçage diamétral de la bille de 450 environ. Le dispositif est ainsi fermé. Un mouvement de rotation inverse du capuchon permettra d'ouvrir à nouveau le dispositif. I1 est à remarquer qu'unie rotation de moins de 450 suffit pour ouvrir et fermer le disposée tif. Dans le mode d'exécution qui vient d'être décrit, la bille et le capuchon sont en matière plastique et leur fabrication peu coûteuse. La capuchon présente finalement à sa partie supérieure des nervures circulaires 47 et 48 permettant d'obtenir une meilleure étanchéité et laissant de la place pour les résidus restant sur les aretes du perçage de la bille après utilisation du tube. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fermeture pour conduit tubulaire permettant l'ouverture et l'obturation rapide du conduit, caractérisé en ce qu'il comporte un-support tubulaire coiffé d'un capuchon muni d'une ouverture et monté rotativement sur le support, une bille d'obturation présentant un perçage diamétral disposée dans un logement réservé en partie dans le support et en partie dans le capuchon, des moyens de liaison étant prévus d'une part entre la bille et le capuchon pour entraîner la dite bille lors d'une rotation du capuchon etc'autre part entre la bille et le support tubulaire pour maintenir la rotation de la bille selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du capuchon et déplacer ainsi le perçage diamétral de la bille entre une position ouverte ou le dit perçage diamétral est amené en regard de l'ouverture du capuchon et une position fermée ou le dit perçage dia métral est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du capuchon. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison entre la bille et le capuchon consistent en un doigt agencé sur la bille et en un logement correspondant pratiqué dans le capuchon et en ce que les moyens de liaison entre la bille et le support consistent en un ergot placé dans le logement du support et en une rainure correspondante pratiquée dans la bille, la rainure ne parcourant qu'un quart de la circonférence de la bille depuis l'ergot vers une extrémité du perçage diamétral. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison entre la bille et le capuchon consistent en un doigt solidaire du capuchon se déplaçant entre les deux branches d'une pièce en V solidaire de la bille et déplaçant celleci selon un axe perpendiculaire au perçage diamétral et en ce que les moyens de liaison entre la bille et le support consistent en au moins un tourillon prévu sur la bille et entrant dans un logement correspondant du support. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que deux nervures diamétralement opposées, inclinées par rapport à un plan transversal à l'axe du conduit, et pratiquées dans le capuchon, entrent en contact avec deux nervures correspondantes pratiquées dans le support et provoquent, par tension, la compression de la bille et l'obturation étanche du conduit. 5. Dispositif selon une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que le support est fixé à un tube par vissage. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice de sortie de la bille présente une dépouille pour loger les résidus. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un joint élastique assure l'étanchéité entre le support et la bille. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capuchon présente des nervures circulaires assurant l'étanchéité entre le capuchon et la bille. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capuchon est maintenu sur le support au moyen d'une nervure circulaire pénétrant dans une rainure correspondante du dit support.