Brevet FR2301754A1 — publié le 19760917

La présente invention a pour objet un robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique. On sait que dans les robinets dits "à boisseau sphérique", la conduction entre une entrée et une sortie de liquide qui aboutissent dans la chambre du robinet et forment une "voie" est assurée par et à travers un tel boisseau constitué d'une sphère pleine creusée d'un conduit diamétral de section constante, conduit dont l'alignement avec ladite "voie" permet cette conduction, à l'ouverture du robinet. Ce boisseau, solidarisé avec la poignée de manoeuvre du robinet par l'intermédiaire d'un axe d'entrainement, obture au contraire ladite voie lorsque, par manoeuvre de cette poignée, on amène l'axe de son conduit perpendiculairement à l'axe de la voie. Dans les robinets de ce type, à simple voie, l'orientation de l'axe du conduit de boisseau perpendiculairement à l'axe de la voie provoque la fermeture du robinet. On connait cependant des robinets à boisseau sphérique à deux voies perpendiculaires dans lesquels une telle orientation de l'axe du conduit de boisseau correspond seulement à l'obturation de la première voie et à l'ouverture de la seconde voie. Dans les robinets à boisseau sphérique de ce dernier type, les deux voies, croisées, sont absolument indépendantes, l'ouverture d'une de ces deux voies impliquant l'obturation pure et simple de l'autre, sans qu'aucune conduction puisse jamais s'établir entre elles pour une orientation intermédiaire da boisseau. Le robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon la présente invention offre au contraire cette possibilité, utile dans certaines applications particulières, de faire interférer l'entrée ou la sortie d'une voie avec l'autre voie. Ce robinet comprend, de manière connue en soi, un boisseau sphérique solidarisé avec la poignée de manoeuvre par l'intermédiaire d'un axe d'entrainement, logé à l'intérieur de la chambre du robinet à laquelle aboutissent deux voies croisées d'écoulement de liquide. I1 est caractérisé par le fait d'une part que sa chambre, cylindrique, est a' axe perpendiculaire au plan des deux voies, d'autre part que le boisseau est percé d'un conduit de diamètre non-constant s'élargissant en venturi" depuis son entrée au diamètre de l'entrée d'une des voies jusqu'à sa sortie au diamètre de sortie de cette voie, enfin que ce boisseau s'applique élastiquement sur des bagues d'étau chéifé qui en épousent la forme extérieure et dont sont pourvues l'entrée et la sortie de cette voie et l'entrée de l'autre voie, le tout agencé de manière à permettre, outre l'ouverture d'une de ces voies simultanément à l'obturation de l'autre voie pour deux orientations perpendiculaires du boisseau, la mise en communication des sorties de ces deux voies a travers la sortie évasée du conduit de boisseau, pour une orientation intermédiaire de ce dernier, un liquide pénétrant à rebours par la sortie d'une des voies pouvant alors. être évacué par la sortie de l'autre voie et inversement. Selon la forme préférée de réalisation de l'invention, le boisseau est en outre percé d'un orifice axial mettant en communication le conduit de boisseau avec le fond de la chambre de robinet qui est maintenu en communication avec la sortie de la seconde voie, dépourvue de bague d'étanchéité, quelque soit l'orientation donnée au boisseau, de manière, d'une part qu'à l'ouverture de la première voie celle-ci soit mise en communication avec la sortie de la seconde voie et, d'autre part que pour ladite orientation intermédiaire du boisseau, les sorties des deux voies soient aussi mises en communication par l'intermédiaire de cet orifice et du fond de la chambre de robinet. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaitront mieux en se référant à la description suivante et au dessin annexé qui se rapportent à cette forme préférée de réalisation, citée à titre d'exemple non-limitatif. Au dessin - la figure 1 est une vue en coupe axiale du robinet selon cette forme préférée de réalisation de l'invention, selon I-I de la figure 2 et, - cette figure 2, une vue en coupe transversale du même robinet selon II-II de la figure 1, pour une orientation du boisseau perpendiculaire à celle représentée à cette figure 1. Dans cette forme préférée de réalisation, le robinet 1 comprend une carcasse 2 réalisée en matière plastique injectée ou moulée dans laquelle est ménagée une chambre d'admission cylindrique 3 d'axe vertical (figure 1), obturée à sa partie inférieure par un fond 4 et, à sa partie supérieure, par un couvercle 4' emmanché dans lune et dans l'autre des deux extrémités de cette chambre d'admission 3, de manière étanche, par la disposition de joints annulaires 26, logé dans une gorge 27 du fond 4, et 24, logé dans une gorge annulaire 25 du couvercle 4'. Deux voies d'écoulement de liquide traversent la chambre d'admission 3. La première,5,7, constituée par l'entrée 5 et la sortie 7 de plus grand diamètre que l'entrée 5, l'autre 8,6, constituée par l'entrée 8 de faible diamètre et par la sortie 6 limitée par une lucarne de sortie 36. Le boisseau sphérique 9 prend simultanément appui, élastiquement, sur la bague d'étanchéité 30 de l'entrée 5, et la bague d'étanchéité 33 de la sortie 7 qui est rapportée, en portée 34, étanche, dans une ouverture 31 de la carcasse 2 au moyen de joints d'étanchéité 32 et 35. Ce boisseau sphérique 9 prend en outre appui élastiquement contre une bague d'étanchéité montée élastiquement sur l'entrée 8 à l'encontre de moyens élastiques 38 et 39 serrés par une buse 40 vissée. On notera que la lucarne 36 de la sortie 6 n'est, elle, pourvue d'aucune bague d'étanchéité. Les trois bagues 30 et 33 d'une part, ainsi qu'élastiquement 37, épousent la forme extérieure sphé r1.e du boisseau 9 qui s'y applique.Les bagues 30 et 33 sont montées en rappel élastique par compression d'anneaux de caoutchouc 29 (logé dans une rainure annulaire 28) et 32, à la manière décrite et revendiquée par la demande de brevet en France NO 7504674 déposée au nom du demandeur, le 14 février 1975. Accessoirement, l'entrée 5 peut être mise en communication par un piston 41 avec une pompe extérieure connectée à la carcasse 2 par une douille de fixation 42. Le boisseau sphérique 9. est solidarisé, éventuellement d'une pièce, avec l'axe d'entrainement 15 (figure 1) par l'intermédiaire du sabot 16 de ce dernier, logé dans une rainure-l pratiquée dans la partie supérieure du boisseau sphérique 9. La poignée de manoeuvre 10 du robinet 1 est montée rotativement sur une collerette 17 du couvercle 4' par un manchon 19 et se trouve solidarisée avec cet axe d'entrainement 15 par une vis de fixation 18 occultée par une pastille 21. L'étalçhéité du montage, libre en rotation, de l'axe 15 dans la collerette 17 est assurée par un joint annulaire d'étan chéité 22 logé dans ns une gorge d'angle 23. Selon la caractéristique eseentielle de l'invention, le boisseau sphérique 9 est percé d'un conduit transversal 10 de diamètre nonconstant constitué d'une première partie antérieure 12, cylindrique, de diamètre égal à celui de l'entrée 5, et d'une partie postérieure 11, tronconique, prolongeant ladite partie antérieure, de plus petit diamètre égal à celui de cette partie antérieure 12 et de plus grand diamètre égal à celui de la sortie 7 de cette première voie 5,7. On notera toutefois que l'on peut auusi donner à ce conduit 10 la forme d'un "pavillon exponentiel" à courbure continue. Selon la forme préférée de réalisation de l'invention, le boisseau 9 est en outre percé d'un orifice axial 13 mettant en communication le conduit 10 avec le fond de la chambre d'admission 3. Le fond de cette chambre d'admission 3 est ainsi maintenu en communication avec la sortie 6 de la seconde voie 8,6, quelque soit l'orientation donnée au boisseau sphérique 9. Ce boisseau sphérique 9, par manoeuvre de la poignée de commande 20, est prévu comme pouvant présenter trois orientations différentes X,Y et Z (figure 2). Dans la première orientation xs pour laquelle l'axe du conduit 10 coincide avec celui de la seconde voie 8,6, l'entrée 8 et la sortie 6 sont seules mises en communication (figure 1), l'entrée 5 et la sortie 7 étant alors obturées de manière étanche par le boisseau sphérique 9, le liquide traversanttle conduit 10 remplissant dimul- tanément la chambre 3, ne serait-ce que par la présence de laorifi- ce 13. A la figure 2 le conduit 10 apparaît en tirets. Dans l'orientation Z ((figure 2), perpendiculaire à la précédente, l'entrée 5 et la sortie z sont mises en communication par l'intermédiaire du conduit 10, tandis que l'entrée 8 est obturée de manière étanche mais que la sortie 6 cammun4gest en permanence avec la chambre 3 est aussi mise en communication avec l'entrée 5 et la sortie 2, c'est-à-dire avec la première voie 5,7, par l'intermédiai- re de l'orifice 13. Dans l'orientation intermédiaire Y qui est avantageusement prévue comme devant faire un angle de 300 avec laorientation x, et ainsi que cela apparaît clairement à la figure 2, où, dans ns cette po- sition, le conduit 10 apparaît en traits tirets-pointillés, les entrées 5 et 8 sont obturées de manière étanche, tandis que les sorties 6 et 7 des deux voies 5,7 et 8,6, sont mises en communication à travers la partie postérieure évasée 11 du conduit 10, d'une part, et par l'intermédiaire du fond de la chambre d'admission 3 et de l'orifice 13, d'autre part. Selon la configuration particulière ainsi donnée au robinet, on voit qu'à la différence avec les systèmes multivoie connus, on peut, par l'orientation intermédiaire Y du boisseau, faire interférer les sorties 6 et 7 des deux voies principales 5,7 et 8,6, de manière qu'un liquide pénétrant à rebours par l'une de oes sorties soit évacué par l'autre. D'autre part, dans la position Z, la sortie 6 interfère avec la première voie 5,7, de sorte qu'un liquide empruntant cette première voie peut aussi être évacué par cette sortie 6 et que, réciproquement, un liquide pénétrant à rebours par cette sortie 6 peut être évacué par la sortie 7 après mélange avec le liquide empruntant cette première voie 5,7. Le robinet selon l'invention trouve une application intéressante comme distributeur et mélangeur de liquides selon des parcours variés spéciaux. Enfin, la forme préférée de réalisation de l'invention décrite et représentée au dessin n'ayant été citée qu'à titre d'exemple nonlimitatif, l'homme de l'art pourra y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il jugera utiles ou en remplacer tout ou partie des éléments constitutifs par des équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique dont le boisseau est solidarisé avec la poignée de manoeuvre par l'intermédiaire d'un axe d'entrainement et est logé à l'intérieur de la chambre de robinet à laquelle aboutissent deux voies croisées d'écoulement de liquide, caractérisé par le fait d'une part que sa chambre, cylindrique, est d'axe perpendiculaire au plan des deux voies, d'autre part que le boisseau est percé d'un conduit de diamètre non-constant s'élargissant "en venturi" depuis son entrée diamètre de l'entrée d'une des voies jusqu'à sa sortie au diamètre de sortie de cette voie, enfin que ce boisseau s'applique élastiquement sur des bagues d'étanchéité qui en épousent la forme extérieure et dont sont pourvues l'entrée et la sortie de cette voie et l'entrée de l'autre voie, le tout agencé de manière à permettre, outre l'ouverture d'une de ces voies simultanément à l'obturation de l'autre voie pour deux orientations perpendiculaires du boisseau, la mise en communication des sorties de ces deux voies à travers la sortie évasée du conduit de boisseau, pour une orientation intermédiaire de ce dernier, un liquide pénétrant à rebours par la sortie d'une des deux voies pouvant alors être évacué par la sortie de l'autre voie et inversement. 2. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boisseau (9) est en outre percé d'un orifice axial (13) mettant en communication le conduit (10) de boisseau (9) avec le fond de la chambre (3) de robinet (1) qui est maintenu en communication avec la sortie (6) de la seconde voie (8,6), dépourvue de bague d'étanchéité, quelque soit l'orientation donnée au boisseau (9), de manière, d'une part qu'à l'ouverture de la première voie (5,7) celle-ci (5,7) soit mise en communication avec la sortie (6) de la seconde voie (8,6) et, d'autre part que pour ladite orientation intermédiaire (Y) du boisseau (9), les sorties (6,7) des deux voies (5,7 ; 8,6) soient aussi mises en communication par l'intermédiaire de cet orifice (13) et du fond de la chambre (3) de robinet (1). 3. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le conduit (10) de boisseau (9) comprend une partie antérieure cylindrique (12) de même diamètre que celui de l'entrée (5) de la première voie (5,7) et une partie postérieure (11) évasée vers sa sortie, de plus petit diamètre égal à celui de ladite partie antérieure (12) qu'elle prolonge et de plus grand diamètre égal à celui de la sortie (7) de cette première voie (5,7). 4. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le conduit (10) de boisseau (9) s'élargit continûment, notamment en "pavillon exponentiel", depuis un diamètre d'entrée égal à celui de l'entrée (5) de la première voie (5,7) jusqu'à un diamètre de sortie égal à celui de la sortie (7) de cette voie (5,7). 5. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le diamètre d'entrée (5) de la première voie (5,7) et celui (8) de la seconde voie (8,6) sont dans un rapport tel que pour ladite orientation intermédiaire (Y) du boisseau (9), notamment de 30C par rapport à celle (X) d'obturation de la première voie (5,7), les entrées (5,8) des deux voies (5,7 ; 8,6) soient simultanément obturées. 6. Robinet multivoie perfectionné à boisseau sphérique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre cylindrique (3) est obturée d'une part par un fond (4), d'autre part par un couvercle supérieur (4'), emmanchée à l'une et à l'autre de ses deux extrémités, de manière étanche.