Brevet FR2359337A1 — publié le 19780217

L'invention concerne un dispositif de piquage dans lequel un élément d'étanchéité est porté par un élément d'obturation afin de pouvoir être déplacé entre une première position dans laquelle cet élément d'étanchéité porte contre un siège pour empesa cher tout écoulement par. ce dernier, et une seconde position dans laquelle l'élément d'étanchéité est éloigné axialement du siège afin de permettre un écoulement par celui-ci.. pression "dispositif de piquage" s'applique dans ce mémoire à tout dispositif comportant un robinet de commande d'écoulement. a fixation d'un élément d'étanchéité à 12 élément de fermeture d'un dispositif de piquage peut être réalisée de-diverses manières. Pendant de nombreuses années , les éléments -de fermeture ou d'obturation étaient réalisés classiquement en laiton d'une seule pièce avec un tenon fileté sur lequel l'élément dtétanchéité était positionné et retenu par-un écrou. Plus récemment,des éléments d'obturation ont été réalisés-en matière plastique convenable par moulage dtune seule pièce avec un ergot comportant un collet qui passe dans ltélément dtétanchéité et une tête qui retient ce dernier en position. Dans certaines conditions, il est souhaitable de maintenir latéralement l'élément d'étanchéité à l'aide d'une jupe solidaire de l'élément d'obturation. L'élément d'étanchéité se présente généralement sous la forme d'une rondelle cylindrique et la jupe présente une surface cylindrique intérieure qui entre en contact avec le bord cylindrique delta rondelle d'étanchéité. Dans le cas où la jupe vient de moulage avec l'élément d'obturation en matière plastique,il est difficile de réaliser ce dernier d'une seule pièce avec un ergot comportant un collet et une tête de retenue de la rondelle d'étanchéité, car la jupe occupe une position qui gêne le moulage du collet de l'ergot. l'invention concerne un dispositif de piquage qui comprend un élément d'étanchéité porté par un élément d'obturation de manière à pouvoir se déplacer entre une première position dans laquelle cet élément d'étanchéité porte contre un siège afin d'empêcher tout écoulement à travers ce siège, et une seconde position dans laquelle ltélément d'étanchéité est éloigné axialement du siège pour permettre un écoulement à travers ce dernier. L'élément d'obturation est moulé en matière plastique et l'élément d'étanchéité y est fixé par la tête d'un organe vissé traversant l'élément d'étanchéité par un trou et se logeant dans un alésage de l'élément d'obturation. L'élément d'obturation peut être réalisé d'une seule pièce avec une jupe qui maintient l'élément d'étanchéité latéralement par rapport au siège. L'élément d'étanchéité peut avoir un bord cylindrique qui entre en contact avec une surface cylindrique complémentaire de la jupe. L'alésage de l'élément d'obturation vient avantageusement de moulage. La tête de l'organe vissé peut comporter un tronçon à peu près tronconique qui porte contre l'élément d'étanchéité de manière à permettre l'enlèvement de ce dernier, sans démontage de l'organe vissé,par dilation élastique du trou dudit élément d'étanchéité sur le tronçon tronconique de la tête. Cette dernière présente avantageusement une certaine conicité orientée axialement vers l'extérieur de l'élément d'obturation de manière que l'élément d'étanchéité puisse être assemblé, après que l'organe vissé a été fixé à ltélément d'obturation, par dilatation élastique du trou de cet élément d'étanchéité sur la texte. La tête de l'organe vissé peut également comporter une partie de dosage qui pénètre dans un orifice délimité à l'intérieur du siège de manière qu'un mouvement de l'élément d'obturation vers sa seconde position staccompagne d'un mouvement correspondant de retrait de la partie de dosage de l'ori- fice et d'une augmentation progressive de l'écoulement dans cet orifice. L'organe vissé peut être une vis autotaraudeuse comportant une tête convenable. Cet organe vissé peut être bloqué dans l'alésage de l'élément d'obturation par un adhésif. Le dispositif de piquage selon l'invention comporte avantageusement un arbre de commande qui tourne dans une tête vissée sur un corps de piquage. L'arbre de commande comporte un tronçon taraudé qui coopère avec un tronçon fileté réalisé d'une seule pièce avec l'élément d'obturation. Ce dernier présente une surface qui coopère avec une surface complémentaire d'un corps fixe afin de s'opposer à toute rotation de l'élément d'obturation. Cette surface de blocage de l'élément d'obturation comprend avantageusement des faces polygonales parallèles à l'axe de l'élément d'obturation et coopérant avec des faces complémentaires présentées par la tête vissée. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une coupe axiale partielle du dispositif de piquage selon l'invention monté sur un corps de piquage et la figure 2 est une coupe axiale partielle, analogue à celle de la figure 1, montrant une variante du dispositif de piquage selon l'invention. La figure 1 représente le dispositif de piquage selon l'invention qui comprend un arbre 10 de commande monté de manière à pouvoir tourner dans une tête 11 vissée par un filetage 12 sur un corps 13 de piquage présentant un orifice 14 d'entrée, un orifice de sortie qui se présente sous la forme d'une goulotte 15 de décharge, et un siège 16 qui entoure l'orifice 14 d'entrée. La tête 11 est avantageusement en matière plastique et présente une surface hexagonale 17 pouvant être enclenchée avec une clé lors du montage de la tête 11 sur le corps 13. La tête 11 comporte une bride annulaire 18 qui comprime une bague 19 d'étanchéité contre une surface plane 20 présentée par le corps 13 afin d'empêcher toute fuite par le filetage 12 lorsqu'un fluide s'écoule de ltorifice 14 d'entrée vers la goulotte 15 de décharge. L'arbre 10 de commande est également moulé de préférence en matière plastique et comporte un ergot cannelé 21 destiné à s ' enclencher avec une poignée à cannelures correspondantes pouvant être montée sur l'arbre fO à l'aide d'un organe de fixation introduit dans un alésage 22 afin de permettre la manoeuvre de cet arbre.L'ergot 21 passe avec un certain jeu dans un alésage cylindrique 23 réalisé dans la tête 11,et le tronçon principal de l'arbre 1Q de commande présente une surface extérieure cylindrique 24 de grand diamètre montée de manière à pouvoir tourner dans un alésage complémçntaire présenté par la tête 11.Un joint torique 25, logé dans une gorge annulaire 26 réalisée dans l'arbre 10e;emp8che toute faite entre ce de nier et la tette il Un filetage femelle 27 est réalisé coaxialement dans l'arbre 10 et coopère avec un filetage male 28 réalisé d'une seule pièce avec un élément 29 d'obturation qui présente des surfaces octogonales 30 de blocage coopérant avec des surfaces complémentaires présentées par la tête 11 pour s'opposer à toute rotation.Les surfaces octogonales 30 sont parallèles à l'axe de l'élément 29 d'obturation et permettent à ce dernier de se déplacer axialement tout en ltemp8chant de tourner dans la tête 11 qui elle-meme est bloquée sur le corps 13 par le filetage 12 convenablement serré. Une jupe 31 venant de moulage avec l'élément 29 d'obturation maintient un élément 32 d'étanchéité latéralement par rapport au siège 16. Cet élément 32 d'étanchéité comporte un bord cylindrique 33 qui entre en contact avec une surface cylindrique complémentaire présentée par la jupe 31. Il convient de noter que la face extrême 34 de la jupe est espacée axialement de la face 35 de travail de l'élément 32 d'étanchéité, de manière que ce dernier soit comprimé par le siège 16 lorsqu'il est en position de fermeture. L'élément 32 d'étanchéité présente un trou cylindrique 36 classique au moyen duquel il est fixé axialement sur l'été ment 29 d'obturation, comme décrit plus en détail ci-après. Lorsque le dispositif est mis en oeuvre, une rotation de-l'arbre 10 de commande dans le sens des aiguilles d'une montre provoque un déplacement axial de l'élément 29 d'obturation vers le bas, jusqu'à la position représentée et dans laquelle ltélé- ment 32 d'étanchéité porte contre le siège 16 afin d'empêcher tout écoulement à travers l'orifice 14 d'entrée. La réaction axiale exercée sur l'arbre 10 de commande est transmise à la tête Il par une bride radiale 37 solidaire de l'arbre 10 et portant, par l'intermédiaire d'une rondelle 38 de butée, contre une bride complémentaire 39 solidaire de la tête 11.La rotation de l'arbre 10 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre provoque un déplacement axial de l'élément 32 d'étanchéité qui s' éloigne alors du siège 16 pour permettre 1'écoulement de l'orifice 14 d'entrée vers la goulotte 15 de décharge, la pression de l'eau ou de tout autre fluide servant à repousser l'arbre 10 vers le haut contre la bride 39, comme indiqué précédemment. Lorsqu'aucune pression n'est exercée, par exemple avant le branchement du corps de piquage, l'enclenchement de la poignée de manoeuvre avec l'ergot cannelé 21 permet de maintenir l'arbre 10 sensiblement dans la position représentée. L'élément 32 d'étanchéité est fixé axialement à l'élé- ment 29 de fermeture par la tête 40 d'un organe vissé 41 qui passe dans le trou cylindrique 36 de l'élément 32 d'étanchéité et qui se loge dans un alésage 42 présenté par l'élément 29 d'obturation. Comme représenté, l'organe vissé 41 peut être constitué d'une vis autotaraudeuseconvenable,bien que d'autres formes d'organes vissés puissent être utilisées. L'alésage 42 vient avantageusement de moulage avec l'élément 29 d'obturation. Dans le cas où l'organe vissé 41 est une vis autotaraudeuse, l'alésage 42 peut être cylindrique, de sorte que l'organe 41 taille le filetage complémentaire dans l'alésage 42 lorsqu montage. En variante, l'alésage 42 peut être fileté, soit pendant le moulage de l'élément 29 d'obturation ou bien après ce moulage. Si cela est souhaité, l'organe vissé 41 peut être bloqué dans l'alésage 42 de toute manière convenable, par exemple par un adhésif approprié. Cependant, en pratique, il est apparu qu'une vis autotaraudeuse reste de manière satisfaisante en position pourvu que l'alésage 42 ait un diamètre approprié. L'élément 32 d'étanchéité est avantageusement monté sur l'élément 29 d'obturation par positionnement dans la jupe 31 avant l'introduction de l'organe vissé 41. L'élément 32 d'étanchéité est avantageusement démonté par simple dévissage de l'organe 41. Cependant, ce dernier peut comporter un tronçon tronconique 43 en contact avec l'élément 32 d'étanchéité.Celui ci peut alors eAtre enlevé, sans que organe vissé 41 soit d'abord démonté, par l'application sur le bord de ltélement 32 d'étanchéité d'une traction tendant à l'éloigner axialement de l'élé- ment 29 d'obturation jusqu'à ce que le trou cylindrique 36 se dilate élastiquement pour permettre le passage de cet élément 32 sur la tete 40, le tronçon tronconique 43 de cette dernière facilitant son passage dans le trou 36. Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse pour le remplacement de l'élément 32 d'étanchéité dans le cas où l'organe vissé 41 est bloqué sur l'élément 29 d'obturation. Il convient de noter que le tronçon de la tête 40 orienté vers l'extérieur de l'élément 32 d'étanchéité est bombé de manière à converger d'un point oU il présente une dimension transversale maximale vers un point éloigné de l'élément d'obturation. Cette surface bombée facilite le montage de l'élément 32 d'étanchéité après que organe 41 a été fixé à l'élément 29 d'obturation, la surface bombée de la tête 40 favorisant le passage de cette dernière dans le trou 36. La figure 2 représente une variante du dispositif selon l'invention. Les éléments communs aux deux formes de réalisation et exécutant exactement les mêmes fonctions, sauf indication contraire, portent les mêmes références numériques. L'or- gane vissé 41 comporte une texte profilée 40 qui comprend un tronçon de dosage pénétrant dans l'orifice 14 d'entrée dont le diamètre est réduit comme représenté. Cette forme de réalisation est particulièrement utile lorsque le dispositif de piquage est destiné à un robinet central qui règle le débit d'alimentation en eau d'un appareil de chauffage instantané à eau chaude. Lorsque l'élément 29 d'obturation est élevé pour éloigner l'élé- ment 32 d'étanchéité du siège 16 et permettre l'écoulement dans l'orifice 14 d'entrée, le débit d'écoulement dépend de l'aire de la section droite de l'espace délimité entre la tête 40 et la paroi de l'orifice 14 d'entrée. En raison des profils relatifs de l'orifice 14 d'entrée et de la tête 40, l'aire efficace de la section droite augmente progressivement avec l'éloi- gnement entre la tête 40 et l'orifice 14 d'entrée. 3ien que la tête 40 représentée ait une surface tronconique, il est évident que l'angle de cette surface et son profil peuvent varier comme souhaité pour donner à la tête toute caractéristique particulière. En variante ou en m8me temps, la surface de orifice 14 d'entrée peut être profilée comme souhaité. 'la tête de l'organe fileté 41 peut présenter avantageusement une fente diamétrale permettant la prise de cette tête avec un tournevis. En variante, la tête peut présenter une empreinte cruciforme, un trou hexagonal ou toute autre surface permettant ltenclenchement d'un outil lors du montage ou du démontage de organe vissé 41. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. R3V3NDICATI0gS 1. Dispositif de piquage comportant un élément d'étanchéité porté par un élément d'obturation afin de pouvoir être déplacé entre une première position dans laquelle cet élement d'étanchéité porte contre un siège pour empêcher l'écoulement d'un fluide à travers ce siège, et une seconde position dans laquelle ledit élément d'étanchéité est éloigné axialement du siège pour permettre l'écoulement par ce dernier, l'élé- ment d'obturation étant moulé matière plastique et l'élé- ment d'étanchéité y étant fixé par un organe vissé qui passe dans un trou dudit élément d'étanchéité, le dispositif étant caractérisé en ce que l'élément d'obturation (29) présente un alésage (42) et en ce que l'organe vissé (41) comporte une toute (40) qui porte contre l'élément d'étanchéité (72) et un tronçon fileté qui est fixé dans l'alésage (42). 2. Dispositif de piquage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'obturation est réalisé d'une seule pièce avec une jupe (31) qui maintient latéralement l'élé- ment d'étanchéité par rapport au siège. 3. Dispositif de piquage selon l'une des revendications let 2, caractérisé en ce que l'alésage (42) vient de moulage dans l'élément d'obturation. 4. Dispositif de piquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la texte (40) comporte un tronçon à peu près tronconique (47) qui entre en contact avec ltélément d'étanchéité de manière que ce dernier puisse être démonté de l'élément d'obturation par dilatation élastique du trou sur ledit tronçon tronconique de la t8te. 5. Dispositif de piquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tette (40) présente une forme convergente d'un point ayant une dimension transversale maximale vers un point éloigné axialement de l'élément d'obturation, de manière que l'élément d'étanchéité puisse être monté par dilatation- élastique du trou lors du passage de cet élement sur la tête. 6. Dispositif de piquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (40) comporte également un tronçon de dosage qui avance dans un orifice (14) délimité à l'intérieur du siège, de manière qu'un déplacement de l'élément d'obturation vers sa seconde position s'accompagne d'un mouvement correspondant de retrait du tronçon de dosage de l'orifice et d'une augmentation progressive du débit d'écoulement par cet orifice. 7. Dispositif de piquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe vissé est une vis autotaraudeuse (41) comportant une toute convenable. 8. Dispositif de piquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe vissé est bloqué dans l'alésage de l'élément dtobturation par un adhésif.