Brevet FR2370136A1 — publié le 19780602

a présente invention a trait à une pièce de robinetterie de débit destinée à être installée dans une conduite qui véhicule un liquide et est munie d'un robinet d'arrêt disposé en amont de cette pièce de robinetterie de débit, cette dernière étan-t destinée notamment à des coupe-tuyau dans des conduites d'eau potable et se composant a) d'un cylindre à raccorder à la conduite, b) d'un piston qui peut coulisser axialement dans ce cylindre, est soumis à une force de renvoi et comporte un tube qui traverse le fond du cylindre, et c) d'un clapet qui est fixé au couvercle du cylindre et qui, d'une part, lorsque le piston occupe sa position rentrée dans laquelle l'admission de liquide est coupée, obture l'orifice du tube solidaire du piston, mais qui, d'autre part, vers la fin du mouvement de sortie du piston qui se déplace contre la dite force de renvoi lorsque le robinet d'arrêt est ouvert, dégage le dit tube du piston pour laisser s'écouler le liquide. Des pièces de robinetterie de débit du genre décrit ci-dessus sont connues. Lorsqu'elles sont mises en oeuvre en tant que coupe-tuyau, le tube du piston coopère avec une tubulure de sortie que l'on peut raccorder à un poste de consommation d'eau, de telle façon que lorsque le robinet d'arrêt est ouvert l'extrémitè libre du tube de piston pénètre de manière étanche dans cette tubulure de sortie, réalisant ainsi un raccordement étanche du poste de consommation d'eau à la conduite d'alimentation en eau, tandis que lorsque l'amenée de liquide est coupee et que de ce fait le piston rentre sous l'action de la force de renvoi, la dite extrémité libre du tube de piston sort de la tubulure de sortie, assurant ainsi une veritable coupure spatiale complète de la conduite, de sorte que tout retour par aspiration d'eau usée dans la conduite d'alimentation en eau potable en provenance du poste de consommation d'eau isolé grâce au coupe-tuyau est empeché dans tous les cas. Dans cette disposition les clapet qui coopère avec le tube de piston a pour tâche, lorsque ce tube sort, de ne permettre le débit d'eau que lorsque ce tube a pénétré dans la tubulure de sortie, ceci d'une part pour assurer que le piston sera soumis à une pression suffisamment élevée pour que le tube solidaire du piston commence a sortir, d'autre part pour éviter que durant ce mouvement de sortie l'eau sous pression ne s'echappe prématurément du tube de piston et ne se répande ainsi librement. Dans un coupe-tuyau connu de l'espèce mentionnée en préambule le clapet est monté avec possibilité de coulisser axialement sur une tige de clapet vissée au couvercle du cylindre et est soumis à l'influence d'un ressort hélicoïdal de compression qui entoure la tige de clapet et cherche à maintenir le clapet, dont le diamètre est plus grand, en contact étanche avec l'orifice du tube de piston qui sert de siege d-e clapet. Dans cette disposition, une butée de fin de course disposée à l'extrémité libre de la tige de clapet assure que lorsque le tube de piston est en position sortie le clapet se trouve maintenu à une distance suffisamment éloignée de l'orifice du tube de. piston pour que celuici soit dégagé et débite du liquide. Cette disposition connue présente encore cependant divers inconvénients.C'est ainsi qu'il s'est révélé, dans la pratique, que lorsque ce coupe-tuyau débite de l'eau il peut se produire des bruits considérables apparemment dûs au jeu qui existe nécessairement entre la tige de clapet et le corps de clapet. De ce fait il peut se produire par résonance du clapet des vibrations telles que la tige de ce dernier finit par casser. De plus, par gonflement du clapet, ou encore par encrassement, par exemple à cause de résidus de fibres de joints entrainés par l'eau dans la conduite, il peut arriver que le clapet perde de sa mobilité, d'où des perturbations dans son bon fonctionnement. En outre, du fait que le diamètre du clapet est relativement grand, le débit de l'eau se trouve entravé en conséquence. Par ailleurs, le guidage coulissant entre tige et corps de clapet requiert un joint d'étanchéité de plus.Enfin, il faut monter et axer avec le plus grand soin la tige de clapet qui est vissée dans un alésage borgne taraude ménagé dans le couvercle du cylindre ; sinon il se produirait des defauts d'étanchéité entre le clapet et l'orifice du tube de piston qui doit être obturé par lui. L'invention a donc pour but de créer une pièce de robinetterie de débit destinee notamment à des coupe tuyau, dé- pourvue des inconvénients exposes ci-dessus, qui soit au contrai re plus simple et moins sujette à dérangement en ce qui concer-ne son clapet, ne produise plus de bruits et fonctionne encore plus sûrement que celles connues jusqu'à présent. Pour que tous ces avantages soient obtenus, l'invention prévoit, à partir d'une piece de robinetterie de débit de l'espèce décrite en préambule, que le clapet soit fixé de façon immobile dans le cylindre et comporte un joint d'étanchéité périphérique ayant un diamètre tel que lorsque le piston est en position rentrée le clapet se trouve à l'intérieur du tube du piston et assure l-'étanchéité dans ce tube. Le clapet fixé de maniere rigide est absolument silencieux.Etant donné que son diamètre est aussi petit que possible, il offre une résistance minimum à l'écoulement de l'eau. I1 n'est la cause d'aucun dérangement et ne requiert pas de joint d'étanchéité supplémentaire pour assurer sa propre étanchéité. De plus, il est facile à monter. Le clapet est avantageusement constitue par deux disques installés sans possibilité de coulissement a l'extrémité libre, de diamètre réduit, d'une tige de clapet fixée dans le couvercle du cylindre, et par une rondelle d'étanchéité qui est disposée entre ces deux disques, s'étend au-delà du pourtour de ces deux disques dont le diamètre est presque égal au diamètre intérieur du tube de clapet et peut, par les deux disques et par un écrou de réglage avec contre-ecrou tous deux vissés sur l'extrémité de la tige de clapet, être mise sous une contrainte de serrage réglable. Grace à cette disposition le clapet peut, même s'il n'est pas centre avec précision dans le tube de piston, assurer l'étanchéité de ce dernier tout autour de sa circonférence, car le serrage plus ou moins fort de la rondelle d'etanr chéite et de sa lèvre périphérique permet sans difficulté une adaptation diamétrale correspondante. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la tige-de clapet est montée avec un ajustage serré cylindrique lisse dans un alésage cylindrique qui traverse le couvercle du cylindre et est fixée a cet endroit, avec interposition de ronr delles d'entretoisement, au moyen d'un ecrou vissé sur l'entrer mité- de la tige de clapet qui dépasse du couvercle du cylindre. Grâce à cette disposition on peut monter la tige de clapet dans le couvercle du cylindre avec un effet centreur précis, et de plus, en choisissant convenablement les rondelles d'entretoise ment correspondantes, un certain reglage axial limité est poussin ble pour permettre de placer le clapet dans sa position la plus rationnelle dans laquelle, selon que le tube de piston est en position rentrée ou sortie, il libère l'orifi-ce de ce tube au maximum ouj au contraire, le maintient fermé suffisamment longtemps. Un exemple d'exécution de la pièce de robinetterie selon l'invention, mise en oeuvre avec un coupe-tuyau, est décrit ci-après et avec référence au dessin, sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale du coupe-tuyau, le tube de piston étant en position sortie, c'està-dire en position de débit, et - la figure 2 montre à plus grande échelle la partie haute du coupe-tuyau alors que le tube de piston est en position rentrée. Le coupe-tuyau illustré comporte un cylindre I que l'on peut raccorder, par l'intermédiaire de la tubulure d'admission 1' dans le couvercle 1", à une conduite (non représentée) munie d'un robinet d'arrêt situé en amont, cette conduite étant notamment une conduite d'alimentation en eau potable. Dans le cylindre 1 le piston 2 peut coulisser axialement par son pourtour muni de joints d'étanchéité 3.Ce piston comporte un tube 2' qui sert à l'écoulement du liquide, traverse le fond 1iv du cylindre muni d'un joint d'étanchéité 4 et porte, à son extrémité libre munie d'un épaulement 2" servant de butée, une collerette d'entralnement 5 attaquee de part et d'autre, de manière non représentée, par un ressort hélicoTdal de compression (un de chaque côte) qui tend à repousser le piston 2, et avec lui le tube 2', dans sa position rentrée illustrée à la fig.2 et qui est la position de coupure du débit d'eau.Au corps 1"' du cylindre est reliée, par 1 'intermédiaire de plusieurs goujons 6 uniformément répartis sur son pourtour, la tubulure de sortie 7 raccordée de façon étanche au point de consommation d'eau, Dans cette tubulure se trouve un coussinet 9 muni d'un joint intérieur d'etanchéité 8. Au-dessous de ce coussinet 9 se trouve encore un dispositif anti-retour sous forme d'un clapet 10 disposé sur l'axe de guidage 11 vissé dans la tubulure 7.Ce clapet 10 est soumis à l'action d'un ressort 12 qui tend à le repousser, par sa face tronconique 10', contre le siège correspondant 9' ménagé sur le coussinet 9, L'espace 13 inclus entre le corps 1"' du cylindre et la tubulure de sortie 7 est entouré à sa partie inférieure et latéralement par un mince carter en tôle 14 qui sert de protection contre d'éventuelles projections d'eau provenant de la tubulure de vidange 15. Dans cette dernière passe un tuyau 16 servant à évacuer toute eau de fuite qui s'infiltrerait entre le piston 2 et le fond 1lv du cylindre. Comme le montre notamment la fig.2, le couvercle 1" du cylindre est traversé par un alesage central 17 cylindrique et lisse dans lequel est fixée par ajustage serré la tige de clapet 18. L'extrémité 18' de cette tige, de diamètreréduit, est retenue par l'écrou 21 vissé sur elle, avec interposition d'une bague entretoise 19 et d'une rondelle d'étanchéité 20 ; l'écrou 21 est en contact avec une rondelle d'appui 22. Pour assurer une meilleure étanchéité de cette extrémité de tige il est prévu dans sa partie cylindrique 18' une gorge annulaire 23 dans laquelle est logé un joint torique 24 La disposition décrite ci-dessus permet à la fois de centrer exactement la tige de clapet 18 dans le couvercle 1" du cylindre et de la fixer tres solidement dans celui-ci. A son extrémité opposée 18", la tige de clapet 18 présente un épaulement de butée 18"' et porte le clapet 25. Ce dernier se compose de deux disques 26, 27 avec entre eux une rondelle 28 qui fait joint d'étanchéité par sa lèvre périphérique 28' qui s'étend au-delà du pourtour des deux disques 26, 27 dont le diametre est presque égal au diamètre intérieur du tube de piston 2'. Au moyen de l'écrou de réglage 29 vissé à l'extrémité filetée de la tige 18 et qui attaque le disque inférieur 27 par l'intermédiaire de la rondelle d'appui 30., on peut serrer plus ou moins fort la rondelle d'étanchéité 28, ce qui en fait varier en conséquence le diamètre de sa lèvre périphérique' d'étanchéité 28'.Cette vis de réglage 29 peut être bloquee dans la position choisie, au moyen du contre-écrou 31. Lorsque l'écoulement d'eau est coupe, le piston tubu- laire 2,2' occupe, sous l'effet du ressort de renvoi qui agit sue sa collerette 5, la position rentrée qui est illustrée à la fig.2. Dans cette position l'extrémité libre du tube de piston 2' se trouve suffisamment loin de la tubulure de sortie 7 qui, d'ailleurs, est fermée par le clapet 10. On est ainsi certain que toute eau de reflux qui franchirait le clapet 10 fermé ne pourra parvenir jusque dans la conduite d'arrivée d'eau potable. Lorsque l'on ouvre le robinet d'arrêt installé dans cette conduite, l'intérieur du cylindre du coupe-tuyau commence à se remplir d'eau, puis cette dernière repousse le piston 2 et son tube 2' dans sa position sortie représentée à la fig.1, dans laquelle 1 'extré- mité libre du tube de piston 2' a pénétré dans le joint d'etan- chéité 8 situé dans la tubulure de sortie 7, ce qui a pour effet de creer un raccordement étanche entre cette tubulure et la conduite d'alimentation en eau potable. Avant que le tube de piston 2' soit parvenu dans cette position de fin de course, mais après qu'il ait déjà pénétré dans le joint 8, le clapet 25 dégage l'orifice du tube de piston 2'.Lorsque l'on ferme le robinet d'arrêt, il se produit une chute de pression dans le cylindre 1, de sorte que le piston 2 et son tube 2' regagnent, sous l'action du ressort de renvoi, la position rentre, c'està-dire la position de coupure illustrée à la fis.2. La presente invention n' est pas limitée à l'exemple d'execution decrit ci-dessus avec référence au dessin, dans lequel la pièce de robinetterie selon l'invention sert de coupetuyau. Cette pièce de robinetterie peut au contraire être utilisee avantageusement dans d'autres cas où il s'agit tout d'abord d'amener un piston tubulaire dans une position sortie lorsqu'un courant liquide s'amorce, puis ensuite de libérer un passage pour laisser ce courant s'écouler. Une telle necessité se pré- sente par exemple dans les installations d'arrosage au moyen de buses normalement installees au-dessous du niveau du sol et qui, lorsque l'arrivée d'eau est ouverte, sortent d'une distance suffisante de cylindres disposés dans le sol, pour parvenir finalement à une position d'arrosage désirée suffisamment élevée. REVENDICATIONS 1. Pièce de robinetterie destinée à être installée dans une conduite qui véhicule un liquide et est munie d'un robinet d'arrêt disposé en amont de cette pièce de robinetterie de débit, cette dernière étant destinée notamment â des coupetuyau dans des conduites d'eau potable et se composant a) d'un cylindre à raccorder â la conduite, b) d'un piston qui peut coulisser axialement dans ce cylindre, est soumis à une force de renvoi et comporte un tube qui traverse le fond du cylindre, et c) d'un clapet qui est fixé au couvercle du cylindre et qui, d'une part, lorsque le piston occupe sa position rentrée dans laquelle l'admission de liquide est coupée, obture l'orifice du tube solidaire du piston, mais qui, d'autre part, vers la fin du mouvement de sortie du piston qui se déplace contre la dite force de renvoi lorsque le robinet d'arrêt est ouvert, degage le dit tube du piston pour laisser s'écouler le liquide, cette pièce de robinetterie étant remarquable en ce que le clapet (25) est fixe de façon immobile dans le cylindre (1) et comporte un joint d'étanchéité périphérique (28') ayant un diamètre tel que lorsquele piston (2) est en position rentrée le clapet (25) se trouve à l'intérieur du tube (2') du piston et assure l'étanchéité dans ce tube. 2. Pièce de robinetterie de débit selon la revendication 1, remarquable en ce que le clapet est constitué par deux disques (26,27) installés sans.possibilité de coulissement à I'extrémitë. libre (18"), de diamètre réduit, d'une tige de cla- pet (18) fixée dans le couvercle (1") du cylindre (1), et par une rondelle d'étanchéité (28) qui est disposee entre ces deux disques (26,27), s'étend par une lèvre périphérique (28') au-del du pourtour de ces disques dont le diametre est presque égal au diamètre intérieur du tube de clapet (2') et peut, par les deux disques et par un écrou de réglage (29) avec contre-écrou (31) tous- deux visses sur l'extrémité de la tige de clapet (18), être mise sous une contrainte de serrage réglable. 3. Pièce de robinetterie de débit selon la revendication 2, remarquable en ce que la tige de clapet (18) est montée avec un ajustage serre cylindrique lisse dans unalesage cylindrique (17) qui traverse le couvercle (1") du cylindre et est fixée à cet endroit, avec interposition de rondelles d'entretoi sement (19,20), au moyen d'un écrou (21) visse sur l'extrémité de la tige de clapet qui dépasse du couvercle (1") du cylindre (1). 4. Pièce de robinetterie de débit selon la revendication 3, remarquable en ce que l'extrémité (18') de la tige de clapet montée dans l'alésage (17) du couvercle du cylindre comporte une gorge annulaire (23) dans laquelle est logé un joint torique d'étanchéité (24).