Brevet FR2273986A1 — publié le 19760102

La présente invention concerne un robinet destiné, en particulier, à être utilisé comme organe de réglage du débit d'un gaz circulant dans une canalisation à une très faible pression. L'invention vise à fournir un tel robinet dans lequel est assuré une étanchéité aussi rigoureuse que possible moyennant une construction simple. Selon un mode de réalisation particulier, le robinet comporte un mécanisme obturateur monté sur un corps en une matière transparente par l'intermédiaire d'un élément d'étanchéité monobloc réalisé en une matière plastique souple. Cet élément assure ltétanchéité non seulement vis à vis de l'extérieur, mais également au niveau du siège du robinet ménagé sur le corps, lorsque le robinet est fermé. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un robinet réalisé selon l'invention; - la Fig. 2 est une vue extérieure à plus grande échelle d'un soufflet d'étanchéité faisant partie du robinet de la Fig. 1. - la Fig. 3 montre une vue partielle en coupe axiale d'un robinet réalisé suivant un autre mode de réalisation de l'invention. Selon le mode de réalisation représenté aux Pig. 1 et 2, le robinet suivant l'invention comporte un corps de robinet 1, réalisé en verre par exemple et comportant une tubulure d'entrée 2 et une tubulure de sortie 3 connectée latéralement sur-le corps 1, une partie formant siège 4 étant ménagée entre ces deux tubulures 2 et 3. La partie 4 formant oiège présente une surface tronconique de siège 5 coaxiale à l'axe I - I. du robinet. À sa partie supérieure, le corps de robinet comporte une collerette d'extrémité 6 s'étendant vers l'extérieur et formant une surface d'extrémité radiale 7. Le robinet comporte également un mécanisme obturateur 8 qui comprend une tige centrale 9 coaxiale à l'aie I-I. b sa partie inférieure cette tige présente un trou borgne fileté 10 destiné à recevoir une broche filetée 11. b son autre extrémité, la tige 9 comporte un autre trou borgne fileté 12 qui reçoit un écrou de fixation 13 retenant un bouton de manoeuvre 14 en forme de cloche qui tout en étant~maintenu axialement, est monté librement en rotation sur la tige 9. le bouton de manoeuvre 14 est couplé en rotation avec la tige 9 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement à friction 15 composé d'un ressort hélicoïdal 16 entourant la tige 9 et prolongé par des pattes d'extrémité la et 16b s'étendant radialement vers l'ex- térieur, et d'une tige axiale 17 qui est engagée entre les pattes 16a et 16b et emmanchée à force dans un trou 18 ménagé à l'intérieur dans le fond du bouton 14. La tige 9 traverse une pièce en forme d'écrou 19 qui est vissée dans une douille 20 coaxiale à l'axe I-I. la tige 9 est retenue axialement contre l'écrou 19 par l'intermédiaire d'un circlips 21 prenant appui contre celui-ci. Un autre circlips 22 engagé dans une rainure intérieure 23 ménagée dans la douille 20 maintient celle-ci axialement contre la face inférieure annulaire de la colerette 6. le mécanisme obturateur 8 comprend également un organe d'étanchéité 24 monté coaxialement à l'axe X-I autour de la partie inférieure de la tige 9 et autour de la tige 11. Cet organe assure l'é- tanchéité de l'espace intérieur du corps du robinet et l'extérieur et comporte à son extrémité supérieure une portion annulaire massive 25 présentant d'une part, une surface annulaire d'extrémité 26 sur laquelle est appliqué l'écrou 19 et d'autre part un épaulement annulaire 27 qui est appliqué à son tour sur la surface d'extrémité 7 du corps de robinet 1. L'épaulement annulaire 27 se présente sous la forme d'une surface réglée de révolution dont les génératrices font un certain angle a avec ltaie X-X du robinet (Voir notamment la Fig. 2) La partie annulaire 25 se prolonge par une partie-tubulaire en accordéon 28 formant soufflet et l'organe d'étanchéité se termine par une partie formant obturateur 29. Cette dernière présente un trou borgne axial 30 qui reçoit un prolongement moleté 31 de la broche filetée 11 au moyen duquel cette dernière est rendue solidaire de l'organe d'étanchéité 24. La partie 29 comporte également une rainure radiale extérieure 32 près de son extrémité libre et elle se termine par une surface extérieure tronconique d'obturation 33 coopérant avec la surface de siège 5. Sur la Pig. 1 on voit que les trois parties de l'organe d'étanchéité 24 sont toutes venues de matière et réalisées à partir dtune matière plastique souple, le "Teflon" de préférence Pour fabriquer l'organe 24, on procède d'abord au moulage d'une ébauche et ensuite à l'usinage de cette ébauche, notamment pour former les ondulations de la partie 28 en forme d'accordéon. Dans le mode de réalisation représenté aux Fig.l et 2, la surface d'obturation 33 comporte deux portions tronconiques 33a et 33b de hauteurs axiales différentes, qui peuvent respectivement être de 1,7mu et de 0,3mm, par exemple. les portions de surface 33a et 33b et la surface de siège 5 sont dsurfaces réglées de révolution dont les génératrices font respectivement des angles b et c avec l'axe I-I du robinet étant entendu que b > c. Dans un exemple concret donné uniquement à titre indicatif, b = 37,5 + 12 tandis que c = 34Q, environ. lors du montage, l'épaulement 27 est serré contre la surface d'extrémité radiale de la collerette 6 par l'interhSdiaire de 1'éCrou 19,de la douille 20 et du circlips 22. I1 en résulte une certaine déformation de la partie 25 au voisinage de l'épaulement 27 et notamment un certain écrasement de la partie périphérique de ce dernier, ce qui assure une étanchait8 convenable entre le corps 1 et l'extérieur. Lorsque le robinet est actionné par la manoeuvre du bouton 14, la tige 9 est entratnée en rotation par l'intermédiaire de l'accouplement à friction 15, car le ressort 16 est serré élastiquement autour de la partie correspondante de la tige 9. Comme l'organe d'é- étanchéité 24 et la broche filetée 11 sont immobilisés en rotation vis-à-vis du corps 1, l'actionnement du bouton 14 provoque la montée ou la descente te la partie d'obturation 29 de l'organe d'étanchéité 24. Dès que la surface d'obturation 33 vient en contact avec la surface de siège 5, cette partie subit une déformation élastique qui assure en définitive, une étanchéité très efficace lorsqu'unie certaine pression de contact est obtenue entre les surfaces en jeu. Cette pression de contact est définie par la force de serrage du ressort 16, car au-delà d'une certaine résistance due à l'application des deux surfaces 5 et 33 l'une sur l'autre, la tige 17 prov4- que le bandage du ressort 16 et par suite un désaccouplement de la tige 9 et- du bouton 14. On garantit ainsi une protection du verre du corps 1 contre un serrage excessif du robinet. La Fig. 3 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la surface de siège 5 A est une surface annulaire plane disposée perpendiculairement à l'axe X-X du robinet et la surface d'obturation 33 A de l'organe d'étanchéité est concave conique et constitue la surface d'extrémité de la partie d'obturation 29 A. Dans ce cas, le demi-angle au sommet d de la surface d'obturation est de préférence de 860,5 + 1" - RSIENDICATICNS 1 - Robinet du type comportant un corps et un mécanisme obturateur qui comprend un élément d'obturation monté mobile axialement par rapport à un siège ménagé sur le corps et un élément d'étanchéité extensible qui assure l'obturation des chemins de fuite existant dans le mécanisme obturateur caractérisé en ce que ledit élément d'obturation (29, 29 A) et ledit élément d'étanchéité extensible (28) forment partie d'un seul et même organe d'étanchéité (24) réalisé en une matière plastique souple et comportant en outre, venu de ma tière, un élément formant joint (25) interposé entre ledit mécanisme obturateur (8) et ledit corps (1) 2 - Robinet suivant la revendication 1 caractérisé en ce que ledit organe d'étanchéité (24) se présente sous la forme d'un corps tubulaire (25, 28, 29) de même axe (X-I) que le mécanisme obturateur (8), fermé à l'extrémité dudit élément d'obturation (29) et traversé à son autre extrémité par une partie (9, 11) dudit mécanisme obturateur (8), l'élément d'étanchéité extensible étant constitué par une partie en forme de soufflet (28) connecté entre 11 élément d'obturation (29) et l'élément d'étanchéité (25). 3-- Robinet suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ledit élément d'obturation(29, 29A) présente une portion de surface d'obturation qui est une surface réglée de révolution autour de l'axe (x-x) de l'élément d'obturation (24) dont les génératrices font un certain angle (b,d) par rapport à cet axe et en ce que ledit corps comporte une surface de siège (5,5A) qui est également une surface réglée de révolution autour de l'axe (I-I) de l'élément d'obturation (24) , les génératrices de cette surface faisant un certain angle (c) par rapport à cet axe, l'angle-(b,d) de la surface d'obturation (33) étant inférieur à l'angle (c)de la surface de siège (5) 4 - Robinet suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ledit élément d'obturation (29) comporte une deuxième portion de surface d'obturation (33) de même forme que la première portion, et dont l'angle (c) des génératrices par rapport à l'axe (I-x) de l'or- gane d'obturation est égal à celui des génératrices de la surface de siège '(5). 5 - Robinet suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit élément formant joint (25) présente un épaulement radial annulaire (27) qui est appliqué contre une collerette d'extrémité (6) du corps à l'aide de moyens de fixation (19,21,23) qui assurent la solidarisation du mécanisme d'obturation (8) et du corps (1). 6 - Robinet suivant la revendication 5 caractérisé en ce que ledit épaulement annulaire radiale (27) constitue une surface réglée de révolution dont les génératrices sont inclinées d'un certain angle (a) par rapport à l'axe (I-I) du mécanisme obturateur (8). 7 - Robinet suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les angles de la surface de siège (5) et de la surface d'obturation (33a) sont tous deux aigus. 8 - Robinet suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'angle de la surface de siège (5 A) est un angle droit et l'angle de la surface d'obturation (33 h) est un angle aigu.