Brevet FR2266069A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne les robinets et plus particulièrement les robinets-vannes, dénommés par la suite vannes, comportant un corps ayant une tubulure d'entrée, une tubulure de sortie et un siège coopérant avec un organe de fermeture, connu sous le nom d'opercule, qui se déplace par translation contre le siège sous l'action d'une tige de commande. Les vannes du type tel que décrit ci-dessus, qui sont connues actuellement, présentent différentes structures. Parmi toutes les structures connues il y en a-uSe qui et très intéressante car elle comporte un corps monobloc qui est réalisé en une seule fois, directement en fonderie. Le fait de réaliser ce corps en une seule fois, permet de diminuer le prix de revient de la vanne. Dans un tel corps monobloc, l'opercule est alors introduit à l'intérieur de celui-ci par l'une des tubulures, et ensuite solidarisé par tous moyens avec la tige de commande. Dans le cas d'une vanne, l'opercule qui vient obstruer l'orifice de sortie, délimité par le siège, est généralement positionné devant celui-ci en glissant sensiblement le long du plan défini par la face avant du siège. Pour que l'opercule puisse se positionner correctement devant le siège, il se présente généralement sous la forme d'un coin qui coopère avec des rampes dont le plan de glissement forme avec le plan du siège un angle sensiblement égal à celui du dièdre formé par les deux plans latéraux de l'opercule en forme de coin. Ainsi,'l'opercule vient s'appliquer complètement contre le siège sous l'action des forces de réaction exercées par le plan de glissement des rampes. Une fois plaque contre le siège, la vanne doit théoriquement être étanche: Dans le cas des vannes dont le corps est monobloc, les rampes ne sont réalisées que dans la partie inférieure du corps de la vanne pour prendre un minimum de place. En effet, elles pourraient constituer un obstacle à l'introduction de l'opercule dans le corps de la vanne.De plus, il faut que la manipulation de cet opercule à l'intérieur du corps de la vanne soit le plus aisée possible. Dans les vannes selon l'art antérieur, l'opercule et la tige de commande forment tous les deux, théoriquement, un ensemble rigide qui prend appui sur le corps de la vanne à ses deux extrémités les plus éloignées. Le premier point d'appui est défini par l'endroit du corps où la tige de commande le traverse et le deuxième point par les rampes de glissement sur lesquelles vient s'appuyer l'opercule. Ce dernier point est en fait l'endroit du corps de la vanne qui est le plus éloigné du premier point tel que défini préc6demment. Lorsque, une vanne présente une telle-structure et qu'elle est utilisée dans certaines conditions, notamment dans des conditions de pression relativement élevée, ces vannes n'ont pas l'étanchéité désirée. En effet, sous l'action notamment de la pression, l'ensemble de l'opercule et de la tige présente un effet de flambage et ltopercule se détache sensiblement du siège à sa partie qui se trouve sensiblement entre-les deux points d'appui définis ci-dessus. Le décollement de l'opercule par rapport à son siège n'est pas forcément produit-par la pression du fluide. Ce décollement de la partie haute de l'-opercule peut etre-aussi produit par la force de réaction -du siège en fonction de son inclinaison par rapport-à-l'axe de la tige. Cette force de réaction est produite par l'effort axial développé par le couple de manoeuvre de la tige. ta conséquence inévitable est que la vanne devient fuyante. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. La présente invention a pour objet un robinet comportant un corps monobloc muni d'une tubulure d'entrée et de sortie, une tige de commande traversant le corps, un opercule en forme de dièdre porté par l'extrémité de la tige de commande, et un siège solidaire d'une des tubulures dudit corps, délimitant un orifice sensiblement circulaire, ledit opercule se positionnant devant ledit siège par glissement sensiblement plan sur plan, tout en étant plaqué contre ce siège par des rampes dont le plan de glissement forme avec le plan dudit siège un angle sensiblement égal à --l'angle du dièdre dudit opercule, -caractérisé par le fait que lesdites rampes sont au moins au nombre -de deux, situées de part et d'autre de la tubulure ne portant pas ledit -siège, sensiblement disposées dans un plan passant par l'axe de ladite tige de commande et l'axe de ladite tubulure portant lesdites rampes, la distance~séparant diamé-tralement les deux dites rampes par rapport à l'axe de la tubulure supportant ces rampes étant inférieure à la plus grande des dimensions transversales de la face de l'opercule coopérant avec ledit siège, et sensiblement égale au -diamètre de l'orifice délimité par ledit siège, et que ladite tubulure portant lesdites rampes présente sur au moins une partie de sa section intérieure dans une direction sensiblement perpendiculaire audit-plan défini ci-dessus, une ouverture oblongue permettant l'introduction dudit opercule dans le dièdre délimité par les plans de glissement du siège et desdites rampes. La présente invention a aussi pour objet un procédé de montage dudit robinet défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il consiste à introduire ledit opercule dans ladite partie dièdre par sa tranche dans une position différente de celle qu'il dqit avoir dans sa position normale de fonctionnement et a lui faire subir une rotation pour l'amener dans sa position normale et ensuite à le solidariser avec ladite tige de commande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante > donnée en regard du dessin donné à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel - la figure 1 représente une vue de face d'un mode de réalisation d'un robinet-vanne selon L'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale suivant I-II du robinet-vanne selon l'invention représentée sur la figure 1. Les deux figures présentant le même di-spositif, ilest évident que les références désignent les mêmes éléments ou pièces. Le robinet-vanne représenté sur les figures comprend un corps monobloc. 1 réalisé directement en fonderie presque entièrement sous sa forme définitive. Ce corps ne nécessite ensuite que quelques petites opérations complémentaires qui permettent de le rendre complètement opérationnel. Le corps comporte essentiellement une tubulure 2, qui dans le cas du mode de réalisation illustré sur les figures constitue dans la plupart des cas la tubulure d'entrée. Il comporte en outre une tubulure ge sortie 3. Comme dans toute vanne, le corps 1 supporte un siège 4 définissant un orifice de passage 5 pour le fluide qui devra ia traverser. L'orifice de passage 5 peut être obstrué par un organe de fermeture comme-un opercule 6 qui se déplace SOU8 l'action d'une tige commande 7 Lorsqu'on agit sur cette tige de commande 7, l'opercule 6 se translate par glissement de sa face plane 8 sur la face plane complémentaire 9 du siège 4. Lorsque l'opercule est descendu dans sa position extreme, il obstrue complètement l'orifice 5, ce qui correspond à la fermeture de la vanne. Da s-cette dernière position de l'opercule, la vanne doit être étanche, c 'est-à-dire qu'il ne doit pas y avoir de fuite de l'amont vers l'aval. Pour obtenir une étanchéité parfaite de la vanne, l'opercule doit être parfaitement appliqué contre la face du siège 4. L'opercule présente une forme de coin, c'est-à-dire que les plans des faces 8 et 10 regardant respectivement vers l'aval et vers l'amont de la vanne forment un d-ièdre. Quand on agit sur la tige de commande 7 et que l'opercule descend par glissement contre le siège, les faces 8 -et 10 coopèrent d'une part avec la face 9 du siège et d'autre part avec les deux faces 11 et 12 de deux rampes 13 et 14. La face 10 de opercule 6 est définie par les portions du plan des deux contre rampes 25 et 26 faisant partie intégrante de l'opercule 6. Le plan de ces deux faces 11 et 12 et le plan de glissement 9 du siège 4 forment aussi un dièdre qui a sensiblement le laême angle que celui du dièdre formé par le plan des faces de l'opercule. Ainsi, lorsque l'opercule se place devant l'orifice il est fortement plaqué contre le siège sous l'action d'une force de réaction sur les faces des rampes, force qui est une composante de la force exercée par la tige de commande sur l'opercule. Les deux rampes 13 et 14 sont situées de part et d'autre de la tubulure 2-et à l'intérieur de celle-ci, diamétralement opposées. Ces deux rampes sont disposées à l'intérieur de la tubulure 2 de façon que leur position respective RI et R2 dans cette tubulure soit dans le plan défini par l'axe de ladite tige et l'axe de la tubulure 2. Ainsi, la position R1 de la rampe 13, la position R2 de la rampe 14 et la position de l'orifice 15 du corps 1, orifice par lequel passe la tige de commande 7, sont situées dans le plan défini ci-dessus. On voit donc l'avantage d'une telle structure. L'ensemble de la tige de commande 7 et de l'opercule 6 présente trois points d'appui quand 11 opercule obstrue l'orifice 5. Ces trois points d'appui sont sensiblement alignés comme mentionné ci-dessus. Ainsi, avec trois points d'appui, l'ensemble de la tige de commande et de L'opercule ne peut plus avoir l'effet de flambage qui est courant dans le cas des vannes selon l'art antérieur quand elles ont un corps monobloc Bien entendu, pour que les deux rampes puissent jouer leur rôle, c'est-à-dire maintenir l'opercule parfaitement plaqué contre le siège, il est nécessaire que la distance les séparant soit inférieure à celle du diamètre de l'opercule qui présente généralement un maitre-couple sensiblement cylindrique.La largeur de ces deux rampes doit être suffisante pour qu'elle présente une masse solidaire du corps 1 permettant de résister aux efforts exercés par l'opercule quand il vient se positionner contre le siège. I1 est nécessaire en outre que ces deux rampes ne soient pas trop longues puisque, comme nous l'avons dit précédemment, l'opercule doit être introduit dans le corps de la vanne par la tubulure supportant ces rampes. En fait, pour résumer, ces deux rampes présentent l'aspect d'une portion de couronne. Pour pouvoir introduire l'opercule dans le dièdre formé par les plans définis par Les faces du siège et des rampes, la tubulure 2 portant les deux rampes présente,dans au moins une partie de sa section intérieure, des dimensions permettant l'introduction de l'opercule 6. La partie de cette section présente une forme oblongue définie. suivant un axe 16 perpendiculaire à l'axe 17 de la tige de commande. Cette partie de section se limite sensiblement par les portions des bords 18 et 19 de la tubulure 2 et par les bords 20 et 21 des rampes 13 et 14 (ce sont les bords qui sont tournés vers le centre de la tubulure). Cette forme oblongue de la section permet d'introduire opercule 6 entre les rampes 13 et 14 et le siège 4 à condition que la dimension transversale de cette section soit légèrement supérieure à au moins la plus grande des dimensions du maitre-couple de l'opercule. La structure du corps de la vanne présentant cette forme permet l'introduction de l'opercule par sa tranche en lui donnant dans un premier temps une position différente de celle qu'il doit obligatoirement avoir lorsqu'il est fixé sur sa tige de commande et ce que l'on peut définir par sa position normale. Ainsi, une fois introduit dans le corps dans la première position définie ci-dessus, il suffit ensuite de le translater vers le haut du corps, c'est-à-dire vers l'orifice 15 de façon à ce qu'il puisse être positionné aisément dans sa position définitive à l'intérieur du logement 22, délimité dans le.corps de la vanne. Ce logement 22 présénte des dimensions suffisantes pour que, éventuellement, si nécessaire, cet opercule 6 puisse subir par exemple des rotations, des translations. Une fois dans une position normale, il~est alors solidarisé avec la tige de commande 7. L'opercule 6 est solidarisé avec la tige de commande 7 de différentes façons et pourrait même, du fait de cette structure particulière, être solidarisé avec un accrochage souple qui permettrait à la tige de commande de-ne pas imposer une direction préférentielle à l'opercule 6 lorsqu'elle -se translate. En effet, l'opercule peut se positionner directement lui-même par référence sur le plan de la face du siège 4 et les deux faces 11 et 12 de glissement des deux rampes 13 et 14 et, éventuellement, par des glisserez de guidage (non représentées sur la figure). Néanmoins, on peut simplifier l'opération de montage de l'opercule 6 dans le corps de la vanne. Pour cela, opercule 6 comporte juste en dessous de la partie de sa -face 10 qui glisse sur la face 11 de la rampe 13 un évidement 23. Ainsi l'opercule présente une faible épaisseur entre le fond de cet évidement et la face opposée 8 de l'opercule. Cette épaisseur est nettement inférieure à la distance la plus courte séparant la rampe 13 de la face de glissement du siège 4. Lorsque l'opercule 6 présente cette structure son montage dans le corps de la vanne en est grandement facilité. Son introduction dans le corps se fait presque directement dans sa position normale. I1 est introduit de biais, de façon que le fond de 1 'évidement 23 vienne en contact avec l'extrémité 20 de la rampe 13. Ainsi la partie épaisse 24 de l'opercule 6 se trouve engagée partiellement dans le logement 22. Ensuite, par un mouvement de basculement autour des points de contact de la rampe 13 et du fond de l'évidement 23, l'opercule vient se mettre dans une position lui permettant alors d'être fixé sur la tige de commande 7, sans avoir à subir d'autre mouvement, conte dans le cas du montage précédemment décrit. REVENDICATIONS 1/. La présente invention a pour objet un robinet comportant un corps monobloc muni d'une tubulure d'entrée et de sortie, une tige de commande traversant le corps un opercule en forme de-diedre porté par l'extrémité de la tige de commande et un siège solidaire d'une des tubulures dudit corps, délimitant un orifice sensiblement circulaire, ledit opercule se positionnant devant ledit siège par glissement sensiblement plan sur plan, tout en étant plaqué contre- ce siège par des rampes dont le plan de glissement forme avec le plan dudit siège un angle sensiblement égal à l'angle du dièdre dudit opercule, caractérisé par le fait que lesdites rampes sont au moins au nombre de deux situées de part et d'autre de la tubulure ne portant pas ledit sièges sensiblement disposées dans un plan passant par l'axe de ladite tige de commande et l'axe de ladite tubulure portant lesdites rampes, la distance séparant diamétralement les deux dites rampes par rapport à l'axe de la tubulure supportant ces rampes, étant inférieure à la plus grande des dimensions transversales de la face de l'opercule coopérant avec ledit siège et sensiblement égale au diamètre de l'orifice délimité par ledit siège, et que ladite tubulure portant lesdites rampes présente sur au moins une partie de sa section intérieure dans une direction sensiblementsperpendiculaire audit plan défini ci-dessus, une ouverture oblongue permettant l'introduction dudit opercule dans le dièdre délimité par les plans de glissement du siège et desdites rampes. 2/. Procédé de montage dudit robinet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à introduire ledit opercule dans ladite partie dièdre par sa tranche dans une position différente de celle qu'il doit avoir dans sa position normale de fonctionnement et a lui faire subir une rotation pour l'amener'dans sa position normale et ensuite à le solidariser avec ladite tige de commande. 31. Robinet selon la revendication 1 > caractérisé par le fait que ledit opercule présente entre les parties de sa face qui coopèrent avec lesdites rampes quand il est en regard dudit siègeS un évidement, de façon que la distance entre le fond de cet évidement et la face dudit opercule coopérant aveccelledudit siège soit nettement inférieure à la distance séparant la rampe dite première qui se trouve entre l'autre rampe et l'orifice dudit corps par lequel traverse ladite tige de commande avec la portion de face dudit siège qui se trouve la plus proche. 4/. Procédé permettant le montage du robinet selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il consiste à introduire en biais ledit opercule dans ledit corps dans une position presque normale de façon que le fond dudit évidement vienne coopérer avec le bord de ladite première rampe, à le placer dans sa position définitive normale par un mouvement de basculement sensiblement autour dudit bord de ladite première ramper et à le solidariser ensuite avec ladite tige de commande