Brevet FR2216493A1 — publié le 19740830

L'invention concerne une soupape de réglage de débit et d'arrêt pour milieux liquides, en par ticulier pour des équipements sanitaires, du type dans lequel est disposé, dans un alésage cylindrique comportant uné sortie et une entrée radiale, un piston de commande qui forme et qui ouvre cette soupape en se déplaçant suivant la direction axiale de ceUe-i. Dans les soupapes de ce genre, l'ouverture d'entrée est ouverte ou fermée plus ou moins largement par le déplacement du piston, le degré couverture dépendant de la valeur souhaitée pour le débit. lies soupapes possèdent en-particulier l'avantage que leur manoeuvre pour le réglage de la quantité doleau qui s'écoule ainsi que pour un arr8t de la sortie -çzv J,tt être obtenve au moyen d9un levier pivotant que l'on peut faire pivoter dans un plan passant par l'axe du piston et ayant même direction que cet axe, ce levier pivotant remplaçant la poignée tournante qui autrement était nécessaire. lies soupapes connues de réglage dè débit et d'arrêt du genre mentionné présentent un piston de commande avec joints ou manchons de joint disposés radialement, avec lesquels le piston se déplace dans llalSsage cylindrique d'une douille ou d'un corps de soupape qui présente une ouverture radiale d'admission. Les bagues de joint ou les manchons de joint passent, lors d'un déplacement du piston, sur les ouvertures d'entrée de sorte qu'il est nécessaire que ces ouvertures soient usinées sans bavures. Pour l'obtention d'un réglage de précision ou d'un dosage de précision, il faut que l'ouverture d'entrée ait une forme telle qu'il se produise, quand on l'ouvre, un passage progressif d'une petite section droite d'ouverture à une grande section droite d'ouverture. Llusinage exempt de bavures et la confection d'une forme de l'ouverture favorable pour l'opération d'ouverture et fournis sant un degré d'ouverture croissant d'une manière continue ne peuvent entre obtenus que moyennant une grande dépense de temps et des frais élevés. L'invention a essentiellement pour but de donner à la soupape de réglage de débit et d'arrêt une forme telle que les frais de fabrication se trouvent réduits et qu'en même temps il ne puisse pas se produire une usure, provoquée par l'ouverture d'entrée, des joints et des manchons de joint dont on a besoin. Ce but est atteint conformément à l'invention caractérisée en ce que, à l'endroit correspon dant à l'ouverture ménagée dans le corps de soupape pour l'entrée du liquide, l'alésage de ce corps est tourné à un diamètre relativement grand, et dans la partie tournée, est monté un manchon ou une bague cylindrique ayant un diamètre -intérieur correspondant au diamètre de l'alésage du corps et ayant une ouverture radiale à l'endroit correspondant à l'ouverture du corps pour l'entrée du liquide, tandis qu'il est prévu, du côté de la sortie, à un endroit correspondant à l'extrémité du manchon ou de la bague cylindrique, dans une rainure de la paroi intérieure du corps, un joint qui est destiné à coopérer avec le piston de commande, l'extrémité du piston de commande éloignée de la sortie étant munie d'un joint qui coopère avec la paroi de l'alésage. lie piston de commande et la partie de l'alésage du corps se trouvant- du côté éloigné de la sortie et considéré en tant qu'alésage borgne présentent des longueurs respectives telles que l'extrémité du piston munie du joint demeure toujours dans l'alésage lors d'un dépla cement de commande du piston. On arrive ainsi à ce résultat que le piston de commande exécute la commande dans un organe de passage qui, lors de la commande, n'est exposé à aucune solli citation mécanique. lie manchon de commande ou une bague cylin drique analogue peut être fabriqué en une matière pouvant être moulable à la presse ou par injection de sorte qu'il est peu coûteux et peut être fabriqué avec une ouverture d'entrée d'une forme quelconque sans que cela impose des dépenses spéciales. Il n'y a pas de glissement de bague de joint sur l'ouverture d'entrée lorsque s'effectue la fermeture de la sortie, ce qui représente une diminution importante de l'usure. lia bague de joint côté sortie peut subir un serrage vigoureux dans le corps de la soupape. lie joint c8té sortie fait oppor tunément quelque saillie hors de la rainure de la paroi, dans le corps de la soupape, et ltextremite du piston tournée vers lui est diminuée coniquement ou présente un bord qui a été usiné pour avoir une certaine conicité. Cela présente l'avantage que le piston de commande pénètre dans le joint en élargissant ce dernier, ce qui garantit un contact serré et extrêmement étanche de la bague de joint contre le piston et l'action de ce contact ne peut pas conduire à une déterioration du joint. La disposition du joint côté sortie peut être telle que le joint soit placé dans un gradin, orienté du côté de la sortie, de la partie tournée du corps et que le manchon ou bague cylindrique soit en contact par sa surface d'extrémité avec le joint, la paroi d'extrémité en contact avec le jbint présentant une.inclinaison ascendante de l'extérieur vers l'intérieur vers la bague de joint. De cette manière, le bord d'extrémité de la bague cylindrique agit comme moyen retenant la bague de joint dans sa position. Il est possible de donner en outre au fond du gradin une inclinaison allant en descendant de l'extérieur vers l'intérieur contre le joint c'est-à-dire dans la direction de l'axe du corps de soupape ou de l'axe du piston. La bague de joint se trouve ainsi logée dans une rainure ayant une section droite en forme de queue d'aronde dont le côté droit est tourné vers l'axe du corps de soupape ou l'axe du piston. Dans le détail, la disposition adoptée est telle que le corps de soupape se compose de deux parties à assembler ou à emboîter l'une dans l'autre, leurs alésages respectifs étant en ligne, la partie recouvrante étant tournée avec un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur de la partie recouverte et contenant, entre le fond du tournage et la surface d'extrémité de la partie recouverte, le manchon ou bague cylindrique. Les deux parties introduites l'une-dans l'autre sont fixées l'une contre l'autre à l'aide d'un cavalier introduit transversalement sur les deux parties. Chaque branche du cavalier se trouve, en direction longitudinale, partiellement dans la partie recouvrante ou douille du corps et partiellement dans la partie recouverte ou tige du corps. Avec ce mode de liaison, on évite un assem blage par vissage. Chaque branche présente opportu nément une onde dont le sommet est dirigé vers 11 ouverture d'entrée. Cette onde fournit une action élastique qui assure un serrage contre la bague cylindrique ou manchon de commande. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente en coupe longitudinale une soupape en position d'ouverture, - la figure 2 représente une vue en élévation latérale de la soupape suivant la figure 1; - la figure 3 donne une représentation correspondant à la figure 1, de la soupape à l'état fermé; - la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1; - la figure 5 représente en coupe, à plus grande échelle, la disposition du joint dans le corps de soupape, c8té sortie; - la figure 6 montre une variante de la fixation du joint représentée sur la figure 5. Le corps de soupape 22 se compose d'une partie 6 formant tige et d'une partie 5 formant douille qui sont assemblées entre elles par introduction de lune dans l'autre. Dans le corps de soupape est disposé un piston 1 qui peut être déplacé suivant la direction de son aie. La douille 5 et la tige 6 présentent des alésages 12 et 16 qui sont en ligne, l'alésage 16 étant un alésage borgne. Ces alésages contiennent le piston de commande 1 dont la partie cylindrique 2, de grand diamètre, forme la partie du piston de commande pour l'entrée 3, et dont la partie 11 forme dans l'alésage 12 une chambre qui, par l'intermédiaire des ouvertures 13 et 14, est en communication avec la sortie. Le repère 15 désigne la bague de joint qui est destinée à l'étanchement de la partie Il du piston dans la douille 5. L'extrémité, dirigée vers la tige 6 de l'alésage 12 est tournée à la dimension du diamètre extérieur de la tige 6, de sorte que la euille- 15 peut être introduite sur la tige 6. Dans la partie tournée est monté le manchon ou bague cylindrique 4 qui pressente ? appendice 4 en forme de goupille cylindrique qui ns* introduit dans qui logement prévu dana-- la e d'extrémité de la tige, de sorte que la bague cylindrique ne peut pas tourner. Dans la bague cylindrique 4, est prévue l'ouverture d'entrée 3 qui correspond à un passage ménagé dans la douille 5. La bague cylindrique 4 a un diamètre intérieur qui est égal à celui des alésages 12 et 16. Dans le fond de la partie tournée 4", est formé un gradin 9, qui est destiné à recevoir une bague de joint 10 et à former une butée 9' pour la bague cylindrique 4. La bague de joint 10 fait légèrement saillie dans l'alésage 12. lie bord d'extrémité 19 de la bague cylindrique 4 est en contact avec a bague de joint par une partie oblique qui va en montant de l'extérieur vers l'intérieur, ctest-à-dire vers l'axe de l'alésage, contre la bague de joint (voir figure 5). Conformément à la figure 6, le fond 20 du gradin va en descendant de l'extérieur vers l'intérieur vers la bague de joint 10, de sorte que cette bague se trouve dans une rainure à section droite en forme de queue d'aronde. Le bord de la partie 2 du piston de commande, qui est tourné vers les orifices 13 et 14 aboutissant à la sortie ou vers l'alésage 12 est chanfreiné pour former un cône 18 qui vient s'appliquer, lors du déplacement du piston pour la fermeture de l'entrée 3, contre la bague de joint 10 et qui facilite la pénétration de la partie cylindrique 2 dans le joint 10. A l'extrémité du piston 2 se trou- vant dans l'alésage borgne 16, est prévue une bague de joint 17 qui est contact avec la paroi de l'alésage borgne 16. lie piston 2 et l'alésage borgne 16 ont des longueurs telles que ltextré- mité de piston qui est munie du joint 17 demeure toujours dans l'alésage borgne 16 lors d'une déplacement de commande du piston. lies parties 5 et 6 du corps sont maintenues assemblées au moyen d'un cavalier 7 qui est introduit dans une direction transversale perpendiculaire à l'axe du corps sur les parties du corps qui sont embossées l'une dans l'autre. Les branches 7' de ce cavalier passent dans des fentes de la parties 5 et sont engagées dans des rainures de la tige 6. Chacune des branches présente une onde 8-dont le sommet 21 est tourné vers la bague cylindrique 4. le cavalier 7 s 'arc-boute par ses branches 7' contre la douille 5 et il pousse la tige 6 vers le haut par l'intermédiaire des sommets des ondes 8-. On déplace le piston 1 dans la direction de l'axe à l'aide d'un levier à main (non représenté). On peut également faire pivoter le levier à main dans un plan vertical passant par l'axe du piston et dirigé suivant l'axe du piston. La figure 1 montre la surface dans sa position d'ouverture dans laquelle le piston 2 est enfoncé dans l'alésage borgne 16, et dans laquelle un fluide tel que de l'eau s'écoule en passant par l'ouverture d'entrée 3, la chambre se trouvant dans l'alésage 12 et à travers les ouvertures de sortie 13 et 14. La figure 3 représente l'état de fermeture. lie piston a été déplacé d'une manière telle que la partie cylindrique 2 se trouve dans la bague cylindrique 4. La partie cylindrique 2 a pénétré par sa partie conique 18 dans la bague de joint 10, de sorte que le joint 10 est en contact étanche avec la partie cylindrique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ltexemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté9 à partir duquel on pourra prévoir d'autres modés et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E g D I C A T I O g S 10) Soupape de réglage du débit et d'arrêt pour milieux liquides, du type dans lequel, dans un alésage cylindrique avec sortie et avec entrée radiale, se déplace axialement un piston pour fermer et pour ouvrir la soupape, soupape caractérisée en ce qu'à l'endroit correspondant à l'ouverture ménagée dans le corps pour l'entrée du liquide, l'alésage du corps est tourné à un assez grand diamètre, avec, dans la partie tournée, un manchon ou une bague cylindrique (4) ayant un diamètre intérieur correspondant au diamètre de l'alésage (12,16) du corps et ayant une ouverture radiale (3) à l'endroit correspondant à l'ouverture du corps pour l'entrée du liquide, tandis qu'il est prévu, du c8té de la sortie (13, 14) ou de l'alésage (12) du corps, à un endroit correspondant à l'extrémité du manchon de ce côté, dans une rainure de la paroi intérieuredu corps, un joint (10) destiné à coopérer avec le piston de commande (2), l'extrémité du piston de commande éloignée de la sortie (13,14) ou de l'alésage (12) étant munie d'un joint (17) coopérant avec la paroi de l'alésage borgne, le piston (2) et la partie (16) de l'alésage du corps se trouvant du côté éloigné de la sortie (13,14) et étant considérée en tant qu'alésage borgne présentant des longueurs respectives telles que l'extrémité du piston (2) munie du joint demeure toujours dans l'alésage (16) lors d'un déplacement de commande du piston. 20) Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le joint (10) fait quelque peu saillie, en dehors de la rainure de la paroi de l'alésage (12) du corps, dans l'alésage (12) du corps et l'extrémité du piston tournée vers le joint (10) est diminuée coniquement ou présente un chanfrein de bordure (18). 30) Soupape suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le joint (10) est disposé dans un gradin (9,9') de la partie tournée du corps se trouvant du côté de la sortie (13,14) et la bague cylindrique (4) est en contact, par sa surface d'extrémité, avec le joint (10), le bord d'extrémité de l'anneau cylin drique (4) présentant vis-à-vis du joint (10), une surface qui va en montant de l'extérieur vers l'intérieur. 40) Soupape suivant la revendica tion 3, caractérisée en ce que le fond du gradin est incliné en descendant de l'extérieur vers l'intérieur contre le joint (10). 50) Soupape suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps (22) se compose de deux parties (5,6) à embosser l'une dans l'autre et comportant des alésages (12,16) en ligne, la partie (5) de recouvrement étant tournée avec un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur de l'autre partie (6), et le corps de soupape contenant, entre le fond tourné (9') et la surface d'extrémité de l'autre partie (6), le manchon ou l'anneau cylindrique (4), les deux parties (top6) étant fixées l'une à l'autre à l'aide d'un cavalier (7) introduit dans la région de recouvrement entre les parties (5,6) lacune des branches (72,7') de ce cavalier se trouvant en partie dans la partie recouvrante (5) et dans la partie recouverte (6). 60) Soupape suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque branche (7') de cavalier présente une onde (8) dont le sommet (21) est dirigé vers le c8té de la sortie. 70) Soupape suivant l1une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'anneau cylindrique (4) est réalisé en une matière pouvant être moulée à la presse ou par injection.