Brevet FR2372361A1 — publié le 19780623

L'invention concerne les robinets de branchement pour cuves et récipients industriels analogues. Selon la technique connue, les robinets de ce genre sont fixés de manière amovible sur la paroi extérieure d'une cuve et notamment au point le plus bas de celle-ci. Ils comportent un conduit communiquant avec un orifice pratiqué dans la paroi, ce conduit étant muni d'un siège sur lequel des moyens de commande permettent d'appliquer un obturateur. De tels robinets présentent l'inconvénient de laisser démasqué l'orifice précité lorsqu'on les sépare de la cuve en les démontant. On ne peut donc effectuer de démontage pour entretien, nettoyage ou autre,sans que la cuve ait été préalablement vidée jusqu'au niveau de l'orifice. Dans le cas particulier où l'atmosphère de la cuve est corrosive, dangereuse ou sensible aux contaminations, ceci constitue même un vice rédhibitoire. Par ailleurs, il est en général difficile, pour des raisons de construction, d'éviter que le siège ne se trouve en retrait par rapport à la paroi de la cuve. La partie du conduit située entre le siège et la paroi constitue alors une zone morte nuisible qui peut compliquer les problèmes d'homogénéisation du contenu de la cuve par agitation en créant des réserves gênantes. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en permettant la réalisation d'un robinet de branchement sur cuve ne comportant pas de zone morte et pouvant être démonté sans mise en communication de la cuve avec l'extérieur. Le robinet de branchement sur cuve visé par l'invention est destiné à être fixé de manière amovible sur une paroi de la cuve en regard d'un orifice de celle-ci, notamment d'un orifice situé au point le plus bas, et il comporte un siège extérieur, un obturateur mobile et des moyens de commande pour appliquer de manière étanche l'obturateur sur le siège extérieur et pour l'en séparer. Conformément à l'invention, ce robinet est caractérisé en ce qu'il comporte également un siège intérieur, un clapet mobile indépendant appliqué de manière étanche sur le siège intérieur quand le robinet est fermé et des moyens pour séparer le clapet du siège intérieur lorsque l'obturateur est lui-même séparé du siège extérieur. Le siège intérieur peut ainsi être placé en un point choisi en fonction des problèmes particuliers à résoudre, et notamment de manière à éviter toute zone morte dans la cuve. De préférence, le siège extérieur et le siège itérieur ònt fixés à la cuve par des organes séparés, ce qui permet de démonter les parties essentielles du robinet tout en laissant en place le clapet intérieur qui ferme l'orifice. Ceci élimine tout risque de fuite du contenu de la cuve et supprime en particulier la n;eessité d'une vidange préalable. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux sièges sont tournés vers l'intérieur de la cuve et les moyens de commande de l'obturateur sont placés 9 l'extérieur de celui-ci, les moyens pour séparer le clapet du siège intérieur comprenant -un poussoir disposé entre l'obturateur et le clapet, ce poussoir ayant une longueur légèrement inférieure à l'écartement de ces deux organes lorsqu'ils sont en place sur leurs sièges respectifs. le clapet intérieur peut alors avantageusement être sollicité par des moyens élastiques tendant à l'appliquer sur son siège et comportant un ressort placé entre la face interne de ce clapet et une surface de poussée, disposée a l'intérieur de la cuve. La structure ainsi constituée permet d'assurer très simplement le contrôle exact des mouvements du clapet, dont l'ouverture est commandée de manière retardée par la levée de l'obturateur, ce clapet étant appliqué par le ressort-contre son siège ou contre le poussoir. D'autres particularités et avantages de 1'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés a titre d'exemples non limitatifs, on a représenté un mode de réalisation particulier de l'invention: la figure 1 est une vue en coupe partielle. suivant I-I de la figure 2 du mode de réalisation mentionné ci-dessus; la figure 2 est une coupe de la même réalisation orthogonalement à la précédente et suivant II-II de la figure lu Le robinet 1 représenté sur ces figures est destiné au branchement d'une canalisation 2 (figure 1) sur une cuve 3 I1 est fixé sur une bride 4 solidaire d'une paroi 5 de la cuve 3, en regard d'un orifice 8 de point bas ménagé dans la paroi 5. Le robinet 1 comporte un siege extérieur 9, par exemple de révolution autour d'un axe X-X', un obturateur mobile 10 et des moyens de commande pour appliquer de manière étanche ltobtutateur 10 sur le siège 9, ces moyens comprenant ici une tige d'entrainement 14 et des moyens de tirage 15. Le robinet 1 comporte également un second siège dénommé siège intérieur 16,de préférence coaxial au siège 9, un clapet mobile 17 appliqué de manière étanche sur le siège 16 quand le robinet 1 est fermé et des moyens pour écarter le clapet 17 de son siège 16 quand l'obturateur 10 est lui-même séparé de son siège 9. De préférence, le siège intérieur 16 est fixé à la cuve 3 par des organes distincts de ceux par lesquels le siège extérieur 9 est lui-même solidarisé à la cuve 3. Dans la réalisation visée, le siège intérieur 16 est constitué par une portée conique aplatie d'axe X-X' ménagée dans une entretoise 20 qui constitue une section interne du robinet 1. En service, l'entretoise 20 est fixée de manière amovible sur la bride 4 par l'intermédiaire d'une bride périphérique 21 serrée de manière étanche sur la bride 4 par une première série d'écrous 23 vissés sur des goujons 24 solidaires de la bride 4. Un passage axial 28 traversant l'entretoise 20 est ménagé dans le prolongement du siège 16. Le siège extérieur 9 est porté par une tubulure externe 29 du robinet 1, qui porte également une bride 32 de mêmes dimensions que les brides 4 et 21 précitées et qui est serrée de manière étanche contre une portée externe 33 de l'entretoise 20 à l'aide d'une seconde série d'écrous 34 vissés sur les goujons 24. Le siege 9 est coaxial au siège 16 et ,comme lui, disposé vers l'intérieur de la cuve 3. I1 entoure un passage 35 placé en regard du passage 28 précité et prolongé vers l'intérieur par un conduit 38 prévu dans la tubulure 29 et raccordé en service par brides ou par tout autre moyen à la canalisation 2. Par ailleurs, le siège intérieur 16 est placé sensiblement au niveau et dans le prolongement de la paroi 5 de la cuve 3. La tubulure 29 est disposée obliquement par rapport à l'axe X-X' et comporte un embout 29' traversé de manière coulissante suivant X-X' par la tige 14, ou presse-étoupe 39 assurant l'étanché- ité de cette traversee. La tige 14 est solidaire en translation de l'obturateur 10 à une de ses extrémités et se trouve engagée à son autre extrémité dans le mécanisme de tirage 15, celui-ci comportant ici deux colonnes 40 parallèles à X-X' (figure 2) supportant un palier d'articulation pour un volant 41. Une extrémité filetée 44 de la tige 14 est enga gée dans un filetage femelle 45 (figure 1) du volant 41 et se trouve arretée en rotation par un doigt 46 (figure 2) en engagement coulissant avec les colonnes 40. Du côté qui se trouve en service en regard du clapet 17, l'obturateur 10 porte un poussoir 47 sensiblement axe sur X-X' et dont l'extrémité libre 50 est engagée à glissement dans un alésage borgne 51 du clapet 17 comportant un fond 52. La longueur du poussoir 47 est un peu inférieure à la distance séparant les clapets 10 et 17 lorsqu'ils se trouvent tous deux en appui sur leurs sièges respectifs 9 et 16 de manière que lorsque le robinet 1 est fermé, l'extrémité 50 du poussoir 47 se trouve au voisinage du fond 52 mais ne le touche pas. Le clapet 17 est également soumis à l'action de moyens élastiques qui tendent à l'appliquer sur son siège 16 et qui comprennent dans la réalisation représentée un ressort à boudin 53 comprimé entre la face du clapet 17 opposée à sa portée sur le siège 16 et une surface de poussée 56a appartenant à un pontet 56 à cheval sur le siège 16 et boulonné sur l'entretoise 20. La force du ressort 53 est suffisante pour assurer l'étanchéité du contact entre le clapet 17 et son siège 16. Lorsque le robinet 1 ainsi constitué est fermé, comme représenté aux figures 1 et 2, le clapet 17 est appliqué de manière étanche sur son siège 16 par le ressort 53 et ferme la cuve 3. Comme il est ainsi placé sensiblement au niveau de la paroi 5, il n'existe au voisinage de l'orifice 8 aucune zone morte nuisible du genre de celle que constituerait le passage 28 en l'absence du clapet 17. De plus, en raison de la fermeture positive assurée par l'obturateur 10 qui se trouve appuyé de façon irréversible sur son siège 9 par la traction de la tige 14, aucun coup de bélier en provenance de la canalisation 2 ne peut atteindre le clapet 17 et aucun soulèvement intempestif de celui-ci par inversion accidentelle des pressions ne peut se produire. Le robinet 1 assure ainsi une fermeture sûre et dans zone morte de la cuve 3. Pour provoquer I'ouvertre, il suffit de manoeuvrer le volant 41 dans le sens voulu pour entrainer le déplacement de la tige 14 suivant X-X' vers l'intérieur de la cuve 3. D'abord, seul l'obtura teur 10 se soulève de son siège, mettant ainsi en communication le passage 28 et la canalisation 2, le clapet 17 restant en position fermée tant que l'extrémité 50 du poussoir 47 n'a pas atteint le fond 52 de l'alésage 51. A ce moment, on se trouve dans la position de la figure 3 et les impuretés qui pourraient éventuellement se trouver dans le passage 28 s'écoulent sans se trouver mélangées au contenu de la cuve 3. Si l'on continue ensuite a manoeuvrer dans le même sens le volant 41, l'obturateur 10 entraîne le- soulèvement du clapet 17 à partir du moment où le poussoir 47 se trouve en appui par son extrémité 50 sur le fond 52. On arrive alors à la position de la figure 4 dans laquelle le robinet 1 est grand ouvert et l'intérieur de la cuve 3 se trouve en communication avec la canalisation 2. La fermeture du robinet 1 s'effectue à l'aide des opérations inverses, l'obturateur 10 et le clapet 17 se déplaçant parallèlement vers leurs sièges 9 et 16 à partir de la position de la figure 4 jusqu'à atteindre celle de la figure 3 lorsque le clapet 17 entre en contact avec son siège 16, l'obturateur 10 continuant ensuite seul son mouvement jusqu'à fermeture hermétique. Lorsque,le robinet étant fermé, on désire le démonter pour entretien, nettoyage, réparation ou similaire, on peut démonter séparément la section extérieure 29 en dévissant les écrous 34. L'entretoise 20 reste en place ainsi que le clapet 17 et assurent à eux seuls une fermeture parfaite de la cuve 3 tandis que toute la section externe 29 est démontée et peut être réparée, réglée ou changée. Toute vidange préalable de celle-ci est donc inutile et l'on évite tout contact de son contenu avec l'atmosphère. Les interventions d'urgence en cas de panne ou de blocage deviennent ainsi possibles sans difficulté alors qu'elles ne sont que rarement permises par les robinets connus. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et de nombreuses autres versions sont possibles. En particulier, la disposition du conduit 38 et son orientation peuvent être différents ainsi que la réalisation et la position des moyens de tirage 15, ces deux dispositifs prouvant prendre toutes les fcrmes connues pour des moyens de commande et des moyens d'évacuation. Les moyens élastiques de rappel du clapet 17 peuvent com- prendre un ou plusieurs ressorts d'un autre type que le ressert 53 et ils peuvent également être gravitaires. Enfin, le poussoir 47 pourrait être remplacé par un doigt arqué ou par une biellette articulée. REVENDICATIONS 1.- Robinet de branchement sur cuve destiné à être fixé de manière amovible sur une paroi de la cuve en regard d'un orifice de celle-ci, et notamment d'un orifice situé au point le plus bas, ce robinet comportant un siège extérieur, un obturateur mobile et des moyens de commande pour appliquer de manière étanche l'obturateur sur le siège extérieur et pour l'en séparer, caractérisé en ce qu'il comporte également un siège intérieur, un clapet mobile indépendant appliqué de manière étanche sur le siège intérieur quand le robinet est fermé et des moyens pour séparer le clapet du siège intérieur lorsque l'obturateur est lui-même séparé du siège extérieur. 2.- Robinet conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le siège extérieur et le siège intérieur sont fixés à la cuve par des organes séparés. 3.- Robinet conforme à l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que les deux sièges sont tournés vers l'intérieur de la cuve. 4.- Robinet conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande de l'obturateur sont placés à l'extérieur de celui-ci, et en ce que les moyens pour séparer le clapet du siège intérieur comportent au moins un poussoir disposé entre l'obturateur- et le clapet. 5.- Robinet conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le poussoir présente une longueur légèrement inférieure à celle correspondant à l'écartement du clapet et de l'obturateur lorsque ces deux organes sont en place sur leurs sièges respectifs. 6.- Robinet conforme à l'une des revendications 4 et 5, carac térisé en ce que les sièges sont sensiblement coaxiaux, le poussoir étant solidaire de l'obturateur, parallèle à l'axe des sièges et engagé dans un alésage borgne du clapet. 7.- Robinet conforme à l'une des revendications 1 à 6, carac térisé en ce qu'il comporte un conduit de sortie oblique et en ce que les moyens de commande précités comprennent une tige coaxiale aux sièges,solidaire en translation de l'obturateur et coulissant dans un presse-étoupe traversant une paroi du conduit, cette tige étant reliée à des moyens extérieurs pour la déplacer en translation dans les deux sens. 8.- Robinet conforme à l'une des revendications 1 à 7, carac térisé en ce que le clapet est sollicité par des moyens élastiques tendant à l'appliquer sur son siège. 9.- Robinet conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort comprimé entre la face interne du clapet et une surface de poussée disposée à l'intérieur de la cuve. 10.- Robinet conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le siège intérieur est placé sensiblement au niveau de la paroi de la cuve. 11.- Robinet conforme à l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une tubulure externe portant le siège extérieur, l'obturateur et les moyens de commande de celui-ci, cette tubulure étant reliée à une entretoise portant le siège intérieur, et en ce que les deux parties du robinet sont fixées séparément à la cuve à l'aide de deux séries d'écrous vissés sur les mêmes goujons solidaires de la cuve.