Brevet FR2402144A1 — publié le 19790330

La présente invention concerne un robinet comprenant un obturateur tel que boule, boisseau ou analpgue commandé par une tige montée rotativement dans un alésage du corps du robinet. Dans les robinets connus de ce type, la tige est amovible par rapport a l'obturateur. Lors du montage d'un tel robinet la tige est engagée dans l'alésage du corps par l'extérieur de ce dernier, c'est-à-dire par l'extrémité de l'alésage opposee à l'obturateur. La liaison amovible entre la tige et l'obturateur est assurée généralement par une jonction du type tenon et mortaise ou analogue. L'étanchéité entre la tige et l'alésage du corps du robinet est assurée par une garniture de presse-étoupe qui est maintenue en place au moyen d'un fouloir qui est vissé dans l'alésage de la tige de façon à comprimer la garniture précitée. Dans de tels robinets, la tige de l'obturateur est calée axialement par rapport au corps du robinet dune part par son extrémité en butée contre l'obturateur et d'autre part par une collerette sur laquelle est pressée la garniture d'étanchéité au moyen du fouloir. L'expérience a montré qu'un tel calage axial de la tige de commande de l'obturateur ne donnait pas entiere satisfaction. En effet, lorsque le fouloir de la garniture de presse-étoupe est mal visse ou insuffisamment vissé dans L'alésage du corps du robinet, ce fouloir peut se dévisser davantage lors d'une fausse manoeuvre ou sous l'effet de la pression exercée par le fluide contenu dans le corps du robinet. Le dévissage complet du fouloir entraine ainsi l'éjection de la tige de commande vers l'extérieur et par suite, l'échappement du fluide dans l'atmosphere. L'échappe- ment de ce fluide peut entraîner de graves conséquences lors de l'utilisation de fluides corrosifs, toxiques, inflammables, précieux et/ou sous tr*s haute pression. Par ailleurs, étant donné que l'éjection de la tige de ces robinets peut etre effectuée simplement en dévissant le fouloir, il est aisé de saboter les installations comprenant de tels robinets. Les inconvénients des dispositifs précités sont évités dans le cas de robinets connus comportant une tige de commande de l'obturateur munie a son extrémité adjacente a l'obturateur d'une butée qui empeche l'éjection de la tige vers l'extérieur. De telles tiges ne sont toutefois utilisables que dans le cas de robinets a très forte section de passage, de façon ce qu'il soit possible a'engager la tige dans son alésage par l'intérieur du corps du robinet. Dans le cas de robinets à section de passage faible, ltenga- gement de la tige par l'intérieur du corps du robinet est en effet impossible car la longueur de la tige est généralement nettement supérieure à la section intérieure du corps du robinet, pour permettre une mise en place de la tige. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients des réalisations précitées, en présentant un robinet dont la tige de commande de l'obturateur, engagée dans l'alésage correspondant du corps par 11 extérieur de celui-ci,n'est pas éjectable vers l'ex- térieur, meme après dévissage du fouloir du presse-étoupe et ce, indépendamment de la longueur relative de cette tige par rapport à la section intérieure du corps du robinet. Suivant l'invention, ce robinet est caractérisé en ce que l'extrémité de la tige adjacente à l'obturateur comprend des moyens pour verrouiller axialement la tige par rapport au corps du--robinet après engagement de la tige dans l'alésage de ce corps. Ces moyens de verrouillage de la tige de commande de l'obturateur empêchent ainsi l'éjection de cette dernière, tout en permettant à celle-ci d'entre introduite par l'extrémité de l'alésage opposée à l'obturateur. De ce fait, l'invention est applicable quelles que soient la section intérieure du corps du robinet et la longueur de la tige. Selon une version avantageuse de l'invention, l'extrémité de la tige comprend une collerette filetée et l'alésage du corps du robinet comporte un étranglement annulaire taraudé correspondant au filetage de la collerette de la tige, cette collerette faisant saillie à l'avant de l'étranglement précité après engagement complet de la tige dans l'alésage du corps. La tige est ainsi montée dans l'alésage du corps du robinet en vissant la collerette filetée dans l'étranglement taraudé de l'alésage précité. Après engagement complet de-la tige dans l'alésage, les filets de la collerette et de l'étranglement s'opposent à l'éjection de la tige vers l'extérieur. Selon une autre version du robinet conforme à l'invention, l'extrémité de la tige comprend une gorge annulaire, recevant deux colliers de verrouillage faisant saillie a l'avant d'un étranglement annulaire ménagé dans l'alésage du corps, ces deux colliers de verrouillage étant cales radialement par l'extrémité adjacente de l'alésage du corps. Ces colliers de verrouillage sont mis en place dans la gorge correspondante-de la tige après engagement complet de cette dernière dans l'alésage du corps. De tels colliers permettent un excellent verrouillage axial de la tige, mais rendent légèrement plus compliqué le montage de la tige que dans le cas de la version précédente. Selon une version préférée du robinet conforme a l'invention, l'extrémité de la tige comprend deux protubérances diamétrales faisant saillie a l'avant d'un étranglement ménagé dans l'alésage du corps, cet étranglement comportant deux évidements opposés dont le profil correspond à celui des protubérances, ces protubérances étant décalées angulairement par rapport aux évidements correspondants en position d'ouverture ou de fermeture de l'obturateur. Les évidements de l'étranglement de l'alésage permettent le passage des protubérances diamétrales de la tige, lorsque ces dernières sont alignées avec les évidements. Apres engagement complet -de la tige dans l'alésage, on tourne cette tige pour obtenir un certain décalage entre les protubérances et les évidements. Cette disposition permet par conséquent un excellent verrouillage axial de la tige par rapport au corps du robinet, tout en autorisant un montage simple, sans pièces annexes, de cette tige. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-apres. Aux dessins annexés, donnes a titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en élévation avec coupe et arrachements d'un robinet conforme à l'invention; la figure 2 est une vue de détail a échelle agrandie du robinet de la figure 1 montrant notamment l'extrémité de la tige adjacente à l'obturateur; la figure 3 est une vue analogue a celle de la figure 1, concernant une autre version du robinet conforme a l'invention; la figure 4 est une vue de détail a échelle agrandie du robinet de la figure 3 montrant notamment l'extrémité de la tige adjacente a l'obturateur; la figure 5 est une vue en coupe suivant le plan V-V-de la figure 4;; la figure 6 est une vue analogue a celle de la- figure 4 montrant la mise en place des colliers de verrouillage axial de la tige; la figure 7 est une vue de détail d'une troisième version du robinet conforme a l'invention, montrant notamment le verrouillage axial de la tige par une goupille; la figure 8 est une vue analogue a celle de la figure 2, concernant une quatrième version du robinet conforme a l'invention; la figure 9 est une vue en coupe suivant le plan IX-IX de la figure 8. Dans la réalisation des figures 1 et 2, le robinet comprend un corps 1 auquel sont fixés deux embouts coaxiaux 2. Le corps 1 renferme en tant qu'obturateur une boule 3 traversée par un alésage 4. A la figure 1, l'axe de cet alésage 4 est perpendiculaire a celui des embouts 2, de sorte que la boule 3 est en position de fermeture. Cette position de fermeture, de même que la position d'ouverture de la boule 3 située a 900 de la précédente sont délimitées par des butées classiques non représentées. L'étanchéité de cette boule 3 avec les embouts 2 est. réalisée au moyen de sièges annulaires 5 en une matière anti-friction telle que le polytétrafluoréthylène. La boule 3 est commandée par une tige 6 reliée a une manette 7. Cette tige 6 est montée rotativement dans un alésage 8 ménagé dans le corps 1 perpendiculairement aux embouts 2. L'extrémité 9 de la tige 6 adjacente a la boule 3 est fixée de façon amovible a cette dernière, d'une manière connue en soi. Lors du montage du-robinet, cette tige 6 est engagée dans l'alésage 8 du corps 1 par 11 extrémité 10 de cet alésage, car le diamètre intérieur du corps 1 ne permet pas d'introduire cette tige 6 par l'intérieur de ce dernier. On voit d'autre part sur les figures 1 et 2 que la tige 6 comprend. une collerette 11 dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre intérieur de l'alésage 8. L'étanchéité est réalisée par une garniture de presse-étoupe 12 qui est pressée contre la collerette 11 par un fouloir 13 vissé dans l'extrémité 10 de l'alésage 8. Ce fouloir 13, ainsi que la collerette Il , assurent le centrage de la tige 6 dans l'alésage 8. Conformément a l'invention, l'eztrémité 9 de la tige 6 comprend des moyens pour verrouiller axialement cette tige par rapport au corps 1 du robinet, après engagement de la tige 6 dans l'alésage 8 de ce corps. Dans l'exemple des figures 1 et 2, ces moyens de verrouillage sont constitués par une collerette filetée 14 ménagee sur l'extré- mité 9 de la tige 6 et par un étranglement annulaire taraudé 15 faisant saillie dans l'alésage 8 du corps 1, en arrière de la collerette filetée 14 par rapport au sens d'engagement de la tige 6 dans l'alésage 8. Le taraudage de l'étranglement 15 correspond exactement au filetage de la collerette 14. Pour monter la tige 6 dans le corps 1 du robinet, on l'engage dans l'alésage 8 jusqu a ce que la collerette filetée 14 repose sur l'étranglement taraudé 15. On visse ensuite la collerette 14 de la tige 6 dans cet étranglement taraudé 15 jusqu'a dégagement complet de la collerette 14 de cet étranglement, comme indiqué sur les figures 1 et 2. On engage ensuite l'extrémité 9 de la tige 6 dans la boule 3, on met en place la garniture de presse-étoupe 12 et on visse le fouloir 13 dans l'alésage 4 pour comprimer la garniture 12. On voit notamment sur la figure 2 que les filets 14a de la collerette 14 de la tige 6 constituent une butée a l'égard de l'étranglement 15 qui supprime tout risque d'éjection de la tige 6 vers I'extérieur du corps 1 du robinet sous l'effet de la pression exercée par le fluide contenu dans le robinet, même en cas de dévissage complet accidentel ou volontaire du fouloir 13. En effet,pour que la collerette filetée 14 traverse l'etran- glement taraudé 15, il faudrait pouvoir dévisser la tige 6, ce qui est impossible car la rotation angulaire de cette tige 6 est limitée à 90 par les butees (non représentées) qui délimitent les positions d'ouverture et de fermeture de la boule 3. Dans la réalisation des figures 3 a 6, la tige 20 comprend à son extrémité 20a adjacente a la boule 3 une gorge annulaire 21 recevant deux colliers de verrouillage 22 faisant saillie à l'avant d'un étranglement annulaire 23 ménagé dans l'alésage 24 du corps 1. Dans la position indiquée sur les figures 3 a 5, ces deux colliers de verrouillage 22 sont calés radialement par l'ex trémité adjacente 24a de l'alésage -24. Le montage de la tige 20 dans le corps I du robinet est effectué en engageant cette tige dans l'alésage 24 Jusqu'S ce que la gorge 21 fasse saillie par rapport a la surface intérieure la du corps 1, comme indiqué sur la figure 6. On engage ensuite les deux colliers 22 dans cette gorge annulaire 2, en les déplaçant latéralement vers celle-ci comme indiqué sur la figure 6. La mise en place de la boule 3 dans l'extrémité 20a de la tige 20 a pour effet ensuite. de ramener les colliers 22 dans leur logement limité par l'étranglement 23 et l'extrémité adjacente 24a de l'alésage 24. Les moyens de verrouillage axial de la tige 20 constitués par les colliers 22 et l'étranglement 23 de l'alésage 24 rendent impossible toute éjection de la tige 20, en cas de dévissage accidentel du fouloir 23. La sécurité de fonctionnement est de ce fait comparable a celle procurée par la collerette filetée 14 et le taraudage 15 du robinet de la figure 1. Néanmoins, la réalisation des figures 3 a 6 exige le montage de pièces distinctes (les colliers 22) de la tige 20, qui risquent d'être oubliées lors de ce montage. Les colliers 22 peuvent etre remplacés par une goupille 22a traversant l'extrémité 25a de la tige 25 comme indiqué sur la figure 7. Cette goupille 22a fait saillie a l'avant d'un étranglement annulaire 26 ménagé dans l'alésage 24 du corps du robinet. Les extrémités de cette goupille 22a sont, après montage de la tige 25, calées latéralement par l'extrémité adjacente 24a de 11 alésage 24. Dans la réalisation des figures 8 et 9, l'extrémité 27a de la tige 27 adjacente a la boule comprend deux protubérances diamétrales 28 faisant saillie a l'avant d'un étranglement 29 ménagé dans l'alésage 24 du corps 1 du robinet. Cet étranglement 29 comprend deux évidements opposés 30 (voir figure 9) dont le profil correspond a celui des protubérances 28 pour permettre à ces dernières de passer par l'étranglement 29 lors du montage de la tige 27. Les protubérances 28 sont décalées angulairement par rapport aux évidements 30 de l'étranglement 29 pour constituer une butée par rapport a ce dernier entre les positions d'ouverture A et-de fermeture B de l'obturateur (voir figure 9). Dans l'exemple représenté sur les figures 8 et 9, les deux protubérances 28 comprennent à leurs extrémités libres opposées une portion cylindrique 28a concentrique avec l'axe de l'alésage 24 du corps 1 et de rayon sensiblement égal a cet alésage (voir figure 9). De plus, ces deux portions cylindriques 28a sont raccordées par deux surfaces planes 2-8b parallèles, la distance comprise entre ces dernières étant sensiblement égale au diamètre de la tige 27. Le profil intérieur de l'étranglement 29 comprend complémentairement deux surfaces opposées cylindriques 29a raccordées par deux surfaces planes parallèles 29b. Dans le cas où les-positions d'ouverture et de fermeture de l'obturateur sont situees a 900 l'une de l'autre, il est avantageux, comme indiqué sur la figure 9, de décaler les portions cylindriques 28a des protubérances 28 d'un anglea égal å45Qpar rapport aux portions cylindriques 29a correspondantes de l'étranglement 29, en position d'ouverture ou de fermeture de l'obturateur. De ce fait, les surfaces en regard des protubérances 28 et de l'étranglement 29 se recouvrent suffisamment lorsque l'on passe (voir flèche R de la figure 9) de la position d'ouverture A a la position de fermeture B et inversement. On supprime ainsi tout risque de passage des protubérances 28 dans l'étranglement 29 et par suite l'éjection de la tige 27 vers l'extérieur, étant donné que les positions d'ouverture A et de fermeture B sont limitées par des butées, non représentées, classiques. Pour monter la tige 27 dans l'alésage24 du corps 1 du robinet, on présente cette tige 27 dans l'alésage 24 d'une manière telle que les protubérances 28 s'engagent dans les évidements 30 correspondants-de l'etranglement 29, puis on tourne la tige 27 de 450 pour décaler les protubérances 28 par rapport aux évidements 30. On met ensuite en place les joints de presse-étoupe 12 et on presse ceux-ci contre la collerette 11 en vissant le fouloir. La réalisation des figures 8 et 9 présente comme celle des figures 1 et 2 les -avantages d'une très grande simplicité de montage et d'apporter une très grande sécurité de fonctionnement en rendant la tige 27 non éjectable même après dévissage complet du fouloir. Le robinet conforme a l'invention est par conséquent particulièrement adapté aux installations chimiques véhiculant des fluides corrosifs ou toxiques pour lesquels toute fuite est susceptible d'entrainer des dangers pour le personnel environnant. On remarquera par ailleurs que les moyens de verrouillage axial de la tige 6, 20, 25 ou 27 peuvent être appliqués à tout type de robinet a tige de commande amovible par rapport a l'obtu- rateur, y compris les robinets à section de passage faible par rapport a la longueur de la tige de commande. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter a ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la boule 1 peut être remplacée par un boisseau ou un disque sans que ceci entraîne des modifications pour les moyens de verrouillage axial de la tige 6, 20, 25 ou 27. REVENPICATIONS 1.- Robinet comprenant un obturateur commandé par une tige montée rotativement dans un alésage du corps du robinet, cette tige étant amovible par rapport a ltobturateur et engagée dans l'alésage par l'extrémité de celui-ci opposée à l'obturateur, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige adjacente à l'obturateur comprend des moyens pour verrouiller axialement la tige par rapport au corps du robinet après engagement de la tige dans l'alésage de ce corps. 2.- Robinet conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité de la tige comprend une collerette filetée et en ce que l'alésage du corps du robinet comporte un étranglement annulaire taraudé correspondant au filetage de la collerette de la tige, cette collerette faisant saillie à l'avant de l'étranglement précité après engagement complet de la tige dans l'alésage du corps. 3.- Robinet conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité de la tige comprend une gorge annulaire recevant deux colliers de verrouillage faisant saillie à l'avant d'un étranglement annulaire menagé dans l'alésage du corps, ces deux colliers de verrouillage étant calés radialement par l'extré- mité adjacente de l'alésage du corps. 4.- Robinet conforme a la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité de la tige comprend une goupille qui traverse la tige, les extrémités de cette goupille faisant saillie à l'avant d'un étranglement annulaire ménagé dans l'alésage du corps et ces extrémités de la tige étant calées radialement par l'extrémité adjacente de l'alésage du corps. 5.- Robinet conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité de la tige comprend deux protubérances diamé trales faisant saillie à l'avant d'un étranglement ménagé dans l'alésage du corps, cet étranglement comportant deux évidements opposés- dont le profil correspond à celui des protubérances, ces protubérances étant décalées angulairement par rapport aux évidements correspondants pour constituer une butée par rapport à l'étranglement entre les positions d'ouverture et de fermeture de l'obturateur. 6.- Robinet conforme à la revendication 5, les positions d'ouverture et de fermeture de l'obturateur étant situées à 9fil0 l'une de 11 autre, caractérisé en ce que les protubérances de la tige sont décalées de 450 par rapport aux évidements correspondants de j'étranglement, en position d'ouverture ou de fermeture de l'obturateur. 7.- Robinet conforme à l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les protubérances et l'étranglement comprennent à leurs extrémités opposées une portion cylindrique concentrique avec l'axe de l'alésage du corps et de rayon de courbure sensiblement égal à cet alésage, ces deux portions cylindriques étant raccordées par deux surfaces planes et parallèles, la distance comprise entre ces dernières étant sensiblement égale au diametre de la tige.