Brevet FR2425022A1 — publié le 19791130

La présente invention concerne un robinet perfectionné pour gaz, ayant comme principales qualités le fait d'assureur une compensation automatique de la pression à l'intérieur du robinet, dans le cas d'une surpression du fluide réglé : ceci permet une fermeture totale du robinet dans n'importe quelle condition du fluide réglé, l1étanchéité étant complètement maintenue par la forme des surfaces entre lesquelles sont placés les joints. Par ailleurs, et lors de son emploi, il se produit un auto-nettoyage de la clef qui est conique et le robinet peut constituer un dispositif régulateur de passage dans les tuyaux de fluides ou de gaz à des pressions réduites. On sait que les robinets à clef conique rendent possible une construction beaucoup plus simple que d'autres types dans lesquels la clef a une configuration différente, ces robinets à clef conique pouvant être en fer plat ou munis de raccords à souder, la clef s'ajustant avec un écrou, un ressort, ou par la pression même régnant dans le tuyau. Les principaux inconvénients présentés par les robinets connus jusqu'à présent, adaptés à la conduite de fluides à pression réduite, en particulier, et spécialement de gaz, sont la résistance que présente le mouvement de la clef, surtout si les surfaces d'ajustage ont subi une corrosion, une usure, une déformation ou si elles sont sales, leur facilité de fuites lors d'une usure ou d'une déformation des surfaces d'appui, et leur étanchéité défectueuse dans les cas fréquents de surpression dans le réseau d'alimentation. Dans le cas d'une surpression; il arrive en outre souvent que le robinet ne ferme pas ou ferme mal, ce qui pose un problème important au cas où se prolongerait une avarie dans le réseau. La correction possible des surfaces d'appui dans le cas d'usure est limitée et très coûteuse et l'usure des joints d'étanchéité est également importante ainsi que celle des surfaces destinées à fermer ltensemble. Tous ces inconvénients sont palliés d'une façon satisfaisante par le robinet selon la présente invention qui est constitué comme on l'a déjà indiqué, par un robinet dont la clef est conique,peut se déplacer le long de sa surface d'appui ainsi qu'axialeuent et a un dessin spécial, et qui est également caractérisé par son couvercle de fermeture ainsi que par les zones d'emplacement des joints d'étanchéité, le nombre des pièces utLisees étant ainsi moindre que dans d'autres robinets à gaz connus. De plus, ce robinet garantit un fonctionnement parfait d'ouverture et de fermeture à tout instant, quelles que soient les conditions du fluide traversant la tuyauterie sur laquelle il est placé. Le robinet selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps monobloc avec un passage droit muni de deux raccords d'entrée et de sortie, et un logement tronconique contenant la clef qui présente une lumière de section rectangulaire, avec ses deux petits côtés en arc, en ce que cette clef ne touche pas le fond di corps, de sorte qu'il reste dans ce fond une chambre, et peut ainsi se déplacer vers le haut le long des surfaces d'appui, et en ce que la plus grande base de la clef présente un évidement tronconique, qui, conjointement avec ltespace limité par le couvercle de fermeture, détermine une seconde chambre étanche. En saillie par rapport à la plus grande base de la clef, se trouve une tige cylindrique coaxiale à la clef et destinée à recevoir un volant de manoeuvre pour actionner cette clef, ce volant étant fixé à la tige par une vis le traversant et engagée dans un taraudage de la tige La tige présente, vers la moitie de sa hauteur, une gorge ci--culaire dans laquelle est logée une bague torique formant joint d'étanchéité et évitant, en coopération avec le couvercle de fermeture, les fuites pouvant se produire le long de la tige. Coaxialement à cette dernière, se trouve un ressort qùi est maintenu comprimé directement par le couvercle de fermeture fixé au corps. Ce ressort appuie, à chaque instant, sur la clef qui peut descendre vers le fond, en cas d'usure des surfaces en contact, en assurant un auto-nettoyage de la clef ; celle-ci s'embolie ainsi,à chaque instant et parfaitement, dans la cavité du corps Lorsque la pression à l'intérieur du robinet dépasse une certaine valeur la clef se soulève en comprimant le ressort contre le couvercle et en laissant passer le gaz dans les deux chambres supérieure et inférieure, ce qui assure une compensation de la pression intérieure en rétablissant automatiquement la position naturelle de la clef (en garantissant la possibilité d'assurer une obturation éventuelle du passage) par l'effort de récupération élastique du ressort et par l'effet de la pression du gaz qui passe dans les deux chambres lors de la surpression.Le fait que la face supérieure de la clef tronconique est plus grande que sa face opposée, produit une force différentielle qui pousse la clef sur sa surface d'appui, en étant aidé en cela par le ressort La pression régnant dans le tuyau ayant pour effet de maintenir la clef contre sa surface d'appui dans n'importe quelle situation, le ressort coaxial à la tige peut être moins raide, ce qui permet une rotation douce de la clef Ce n'est que dans le cas d'une surpression que la manoeuvre est plus dure, du fait que la clef est pressée sur sa surface d'appui à la fois par la différence de pression et par le ressort.Pour permettre a la clef de se soulever à l'intérieur du corps du robinet, la paroi tronconique d'appui est légèrement plus haute que le plan correspondant à la plus grande base de la clef en position normale dans le corps ; en outre, la surface du couvercle de fermeture qui sert de butée se trouve à une certaine distance au-dessus de l'orifice du corps du robinet. La partie supérieure du corps présente un rebord elliptique légèrement déformé dans la direction du petit axe, horizontal et oblique par rapport à la direction des raccords d'alimentation et de sortie du robinet, ses extrémités étant en porte-à-faux ; dans ce robinet sont ménagés deux orifices taraudés, axialement opposés et destinés à permettre la solidarisation du couvercle de fermeture. Ce rebord est constitué par une surface tronconique aplatie dont la base supérieure, c'est à dire la petite base, comporte l'embouchure du corps et dont la paroi latérale est usinée à une certaine distance de ladite base et se lbge dans un rabat du couvercle, un Joint élastique torique étant interposé entre cette paroi latérale et ce rabat. Le couvercle qui ferme l'ensemble, est constitué par une pièce plate, de base elliptique légèrement déformée en accord avec la forme du rebord, et présentant en son centre une protubérance tronconique dont la plus petite base possède un orifice pour le passage ae la tige à A l'intérieur, sont ménagées deux surfaces tronconiques usinées et une surface cylindrique, coaxiales et superposées, la première étant destinée à agir sur le joint élastique logé dans l'usinage du corps et la seconde appuyant sur la bague torique située dans la rainure que présente la tige ; la partie cylindrique détermine les parois de l'orifice pour le Pas sage de la tige ; le couvercle est fixé au corps par des boulons qui soht vissés sur le rebord et passent à travers des orifices prévus dans la pièce elliptique constituant le couvercle.De cette façon, la chambre supérieure déterminée entre la plus grande base de l'élément obturateur ou clef et le profil du couvercle, est complètement étanche du fait que les bagues d'étanchéité restent comprimées en chaque cas entre deux surfaces de formes identiques En outre, le couvercle est fixé sur le rebord de telle sorte que sa partie plate de base elliptique se superpose parfaitement au plan du rebord et que le joint torique se place dans l'usinage de la surface tronconique ménagée sur le corps, à une certaine hauteur au-dessus du rebord, en restant comprimé par la surface usinée correspondante du couvércle qui arrive jusqu'à la base du rebord. Le volant de commande du robinet présente, sur sa base cylindrique, une entaille le long de laquelle glisse un téton prismatique ménagé sur le couvercle et reposant contre la protubérance tronconique , grace à quoi la rotation du volant est limitée à environ 900 e en contrôlant 1 'ouverture et la fermeture du robinet. D'autre part, il est prévu une autre entaille en rapport avec la surface dé ltestrémité du téton prismatique, da-telle sorte que, le volant prenant position sur celle-ci, le robinet soit fermé, un plombage étant possible grâce à de petits orifices prévus sur les bras du volant. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du robinet selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel : ta Figure 1 montre en élévation latérale, avec coupe partielle, le robinet selon l'invention, le volant de commande ayant été supprimé pour mieux voir les caractéristiques de la clef ; on y voit le corps monobloc lO et, en coupe, la clef conique 11, la chambre inférieure 12 ménagée dans le fond du corps 10, la lu miere 13 de la clef 11, l'évidement supérieur 14 de a clef 11, le couvercle de fermeture 15 fixé au corps monobloc 10 par des vis de serrage 15', le joint d'étanchéité 15" comprimé par le couvercle contre la paroi 10' de l'embouchure du corps monobloc 10, la tige de commande 16 avec la bague torique 17 qui est placée dans une rainure, le ressort 18 pour maintenir la clef 11 parfaitement emboîtée dans le corps 10, et la chambre supérieure 19 ménagée entre l'évidement 14 et le couvercle 15 ; on notera l1es- pace qui reste entre la partie supérieure de la clef Il et le couvercle et qui permet la montée de cette clef. La Figure 2 est une vue en plan du corps 10 du robinet ; on notera le volant de commande 20, le couvercle 15 et, à sa surface, un téton 21 destiné à limiter la rotation du volant 20. La Figure 3 est une vue en élévation latérale du corps monobloc 10 du robinet, en position de fermeture ; on peut voir le volant 20, le couvercle 15, le rebord d'appui 22 pour la fixation de ce couvercle 15 et l'un des raccords 23 du corps 10 du robinet. La Figure 4 est une vue en élévation de la clef 11, avec coupe partielle ; on voit la lumière 13, l'évidement supérieur 14, la tige 16, le joint torique 17 et le profil de la rainure 24 dans laquelle ce joint est placé. La Figure 5 est une vue en plan de la clef 11. La Figure 6 est une coupe verticale du couvercle 15 permettant de voir le profil des deux surfaces tronconiques 25 et 26, celui de la surface cylindrique 27, le téton 21, et la protubérance tronconique 27'. par La Figure 7 est une vue/en dessous du couvercle 15 ; on peut y observer la configuration elliptique de sa base, les orifices 28 destinés à recevoir les vis de fixation 15, le profil des différentes surfaces 25 et 26 et l'orifice 27 pour le passage de la tige 16. La Figure 8 est une vue en coupe du ressort 18 qui serre la clef 11 dans le corps 10. La Figure 9 est une vue en plan du volant de commande 20 , on remarquera l'entaille 29 sur laquelle est placé le téton 21 pour limiter la rotation de la clef 11 à moins de 900, et l'entaille 30 qui marque la position de fermeture du robinet. La Figure 10 est une vue en élévation du volant 20 et montre sa base cylindrique 31 pour le passage du fil nécessaire au plombage du robinet en position d'obturation totale. Les Figures 11 et 12 montrent respectivement en coupe et en plan le joint d'étanchéité 15", qui est disposé entre le couvercle 15 et la paroi 10' correspondant à l'embouchure du corps 10. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représente, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. Revendications 1. Robinet perfectionné pour gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un corps monobloc avec un passage droit muni de raccords tubulaires d'entrée et de sortie, et un logement tronconique contenant la clef qui présente une lumière de section rectangulaire avec ses deux petits côtés arrondis, en ce que cette clef ne touche pas le fond du corps, de sorte qu'il reste une chambre dans ce fond, et peut ainsi se - déplacer vers le haut le long de la surface d'appui, et en ce que la plus grande base de la clé présente un évidement tronconique aui, avec l'espace libre limité par le couvercle de fermeture, détermine une seconde chambre étanche, le gaz affluant aux deux chambres dans le cas d'une surpression du fluide dont le débit est réglé par le robinet. 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur la plus grande base de la clef, se trouve une tige cylindrique coaxiale à la clef, faisant sailliepar rapport à celle-ci et destinée à recevoir le volant de manoeuvre du robinet, lequel est assemblé par une vis le traversant et engagée dans un trou taraudé de la tige, et en ce que la tige présente vers la moitié de sa hauteur une rainure circulaire dans laquelle est logé un joint torique, et porte un ressort coaxial qui est maintenu comprimé par le couvercle de fermeture et presse à chaque instant sur la clef, laquelle peut descendre vers le fond en cas d'usure de sa surface en contact avec la surface-d'appui, ce qui assure l'autre nettoyage de la clef qui s'emboîte à chaque instant parfaitement, et permet à cette clef, quand la pression à l'intérieur du robinet dépasse une certaine valeur, de s'élever en comprimant le ressort contre le couvercle et en laissant pisser le gaz dans les deux chambres, grâce à quoi on obtient une compensation de la pression à l'intérieur du robinet qui rétablit automatiquement la po position naturelle de la clef par l'effort de récupération élastique du ressort et par la différence des forces agissant sur les deux surfaces de la clef. 3. Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure du corps comporte un rebord elliptique légèrement déformé dans le sens du petit axe, horizontal, et placé obliquement par rapport à la direction des raccords d'alimentation et de sortie, ses parties extrêmes étant en porte-à-faux,en ce que ce rebord est traversé par deux orifices taraudés opposés,permet- tant la fixation du couvercle de fermeture, et en ce que le rebord est constitué par une surface tronconique aplatie dont la base supérieure, c' est à dire la petite base, comporte l'embouchure du corps et dont la paroi latérale est usinée à une certaine distance dQladite base et se loge dans un rabat du couvercle, un joint élastique torique étant interposé entre cette paroi latérale et ce rabat. 4.Robinet selon l'une quelconque des rerendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle de fermeture est constitué par une pièce plate de base elliptique légèrement déformée en accord avec la forme du rebord auquel il se superpose, et présentant en son centre une protubérance tronconique, en ce que sur la plus petite base de cette protubérance est ménagé un orifice pour le passage de la tige, en ce qu'à l'intérieur du- couvercle sont usinées deux surfaces tronconiques et une surface cylindrique coaxiales et superposées, la première étant destinée à agir sur le joint élasti- que logé dans L'usinage du corps, la deuxième appuyant sur le joint torique situé dans la rainure que présente la tige, et la troisième déterminant les parois de l'orifice pour le passage de la tige, grâce à quoi, le couvercle étant fixé par des vis de serrage qui passent à travers deux orifices ménagés sur la pièce plate et opposés axialement, une double étanchéité est assurée. 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que son volant de commande présente sur sa base cylindrique une entaille sur laquelle glisse llextrémité d'un téton prismatique prévu sur le couvercle, appuyé contre la protubérance tronconique et limitant la rotation du volant à 900 en contrôlant l'ouverture et la fermeture du robinet, et en ce qu'il est prévu une autre entaille en rapport de forme avec l'extrémité du téton, en contact avec elle en position de fermeture, de petits orifices prévus sur le volant permettant le plombage du robinet.