Brevet FR2487472A1 — publié le 19820129

i La présente invention concerne des valves et en particulier des valves du typepouvant être utilisé dans des robinets à deux poignées. La présente invention concerne plus particulièrement une variante du dispositif de valve repré- senté dans la demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique sous le numéro 925 538. La valve selon la présente invention est caracté- risée de façon spécifique par le fait de prévoir un joint d'étanchéité qui constitue un dispositif d'obturation ou de fermeture de valve, mais qui ne fait jamais lui-même partie du trajet d'écoulement, ce qui empêche qu'il soit soumis à des pressions excessives habituellement associées à la fer- meture des valves. On sait que de telles pressions provo- quent un éclatement de la valve ou bien font ressortir extérieurement le joint d'étanchéité hors de la zone de son siège à un point tel qu'il est coupé ou éraflé, avec pour conséquence le fait que la valve devient ce que l'on appelle en termes de métier un système fuyant. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de valve du type décrit dans lequel l'obturation de la valve est réalisée par un joint d'étanchéité qui ne fait jamais lui-même partie du trajet d'écoulement à-travers la valve. Un autre but de la présente invention est de fournir une valve du type décrit, possédant une constitution simple et apte à fonctionner de façon fiable et possédant un nombre minimum d'organes dont tous ou quasiment tous peuvent être réalisés avec une matière plastique. Un autre but de l'invention est de fournir un dis- positif de valve du type décrit utilisant un organe d'étanchéi- té annulaire ou un joint torique maintenu de manière à réaliser un dispositif de fermeture de la valve, sans que la voie d'é- coulement ne traverse le joint torique. Un autre but de l'invention est de fournir un dis- positif de valve dans lequel, par inversion d'une seule pièce, on inverse le sens de rotation pour la fermeture. D'autres buts de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après et des dessins annexés. A titre d'exempleon a décrit ci-dessous et illus- tré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisa- tion de l'objet de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une valve du type décrit, dans une position ouverte; la figure la est une vue en coupe prise suivant la ligne la-la de la figure 1; la figure 2 est une vue en coupe axiale semblable à la figure 1, montrant la valve dans une position fermée; la figure 3 est une vue en coupe axiale prise à travers la douille ou le corps du dispositif de valve; la figure 4 est une vue en coupe axiale illustrant l'organe ou la tige de la valve; la figure 4a est une vue en élévation latérale partielle de la tige à 900 de la position représentée sur la figure 4; la figure 5 est une vue en élévation latérale du dispositif de retenue du joint d'étanchéité; la figure 6 est une vue en plan du support de butée du dispositif de valve selon l'invention; la figure 7 est une vue en coupe, similaire à la figure la, mais sur laquelle la position de l'organe de butée est inversée; la figure 8 est une vue en coupe axiale, similaire à celle de la figure 1, montrant une autre forme de réalisation de la valve dans la position ouverte; et la figure 9 est une vue en coupe axiale, similaire à celle de la figure 1, mais montrant la forme modifiée de la valve dans une position fermée. En considérant de façon spécifique le dispositif de valve des figures 1-7, on voit que la valve comporte une douille ou un corps 10 possédant une partie allongée 12 qui peut être filetée extérieurement de manière à etre raccordée à un système classique de plomberie. Le dispositif de valve représenté sur ces figures peut être utilisé en tant que robinet de cuisine ou de lavabo, ou bien dans un ensemble combiné de douche et/ou baignoire. La présente invention n'est en aucune façon limitée à une application dans le do- maine de la plomberie. La partie allongée 12 comporte une entrée 14 qui dirige l'eau intérieurement à travers une chambre 16 et à l'intérieur d'une partie saillante cylindrique 18 qui, sous la forme représentée sur les figures 15, peut être réalisée d'un seul tenant avec la douille ou le corps 10. La partie saillante 18 comporte un orifice 20 qui est aligné sur une sortie 22 de la douille, qui est entourée par un embout cylindrique 24. La douille 10 peut ccnporter une première collerette 26 qui se transforme progressivement pour constituer l'embout cylin- drique 24, et une seconde collerette plus petite 28 qui se transforme également pour constituer l'embout cylindrique 24. Les collerettes 26 et 28 peuvent être utilisées pour le positionnement et la fixation corrects du dispositif de valve dans un appareil de plomberie. Un organe ou tige rotative de la valve est désigné par la référence 30 et comporte une partie saillante cylindri- que 32 s'étendant intérieurement et positionnée à l'intérieur de la chambre annulaire définie par la face extérieure de la partie saillante cylindrique 18 et la face intérieure de la douille au voisinage de la sortie 22. La tige 30 comporte une partie 34 de fixation à une poignée, qui est normalement accessible pour un certain type de moyens d'actionnement. Un support de butée 36, représenté sur la figure 6, comporte des bossages 38 dirigés vers l'extérieur et qui s'engagent dans des gorges d'accouplement situées sur l'extrémité ex- térieure de la douille 10. Les bossages et gorges accouplés positionnent de façon correcte la tige dans sa rotation par rapport à un joint d'étanchéité annulaire de fermeture, que l'on va décrire. Le support de butée 36 comporte une colle- rette 40 dirigée intérieurement et qui s'adapte à l'intérieur d'une gorge d'accouplement 39 ménagée dans la tige, ce qui permet de maintenir la tige dans la douille. Le dispositif est assemblé au moyen d'un écrou 42 qui possède une ouver- ture à travers laquelle s'étend la partie 34 de la tige de la valve, et qui est lui-même en contact avec l'extérieur du support de butée. L'écrou est vissé sur l'extérieur de la douille, comme cela est représenté de façon particulière en 44. La fermeture de la valve est assurée au moyen d'un joint d'étanchéité annulaire 46 qui est disposé à l'in- térieur d'une ouverture annulaire 48 dans la partie saillan- te cylindrique 32 de la tige de la valve. Le joint d'étan- chéité est maintenu en place par un dispositif de retenue , représenté en particulier sur la figure 5 et qui est d' une manière générale un organe en forme de coupelle possédant un orifice 52 dont la taille et la forme sont similaires à celles d'un orifice 54 ménagé dans la partie saillante cy- lindrique 32. L'appendice saillant 56 et la gorge 58, qui sont accouplés et sont situés respectivement sur la tige de valve et le dispositif de retenuemaintiennent ces éléments dans une position relative correcte. Les deux orifices 52 et 54 comportent non seulement la partie circulaire usuelle, mais également des encoches 52a et 54a qui s'étendent cir- conférentiellement à partir desdits orifices et qui assurent une fonction de modulation de l'eau, par le fait qu'elles provoquent une ouverture et une fermeture de la valve plus graduelles que ce ne serait normalement le cas si seule était présente une ouverture annulaire ou circulaire. En se référant de façon spécifique aux figures 1 et 2, on voit que la figure 1 montre la valve dans la posi- tion ouverte et la figure 2 la valve dans la position fermée. Le trajet d'écoulement sur la figure 1 s'étend depuis l'en- trée 14 de la douille, traverse la chambre 16 puis ressort par l'orifice radial 20. L'orifice 20 est aligné ou coinci- dant avec les orifices 52 et 54 de la tige de valve et du dispositif de retenue, qui, dans la position ouverte, sont coincidants ou alignés avec la sortie 22. Ainsi,l'eau s'é- coulera suivant un trajet non obstrué depuis l'entrée 14 de la douille jusqu'à sa sortie 22. Lorsque la valve doit être fermée, on fait pivoter la tige ou l'organe de valve 30 pour l'amener dans la position fermée de la figure 2. On notera que, dans cette position fermée, le joint annulaire d'étan- chéité 46 est coaxial avec les orifices 20 et 22 de la douille, mais établit de façon efficace une fermeture entre ces orifices. Le joint d'étanchéité est supporté par son organe de retenue 50 et cet ensemble combiné forme un système de fermetu- re complet au niveau de la sortie de la douille. Le mouvement de rotation de la tige par rapport à la douille est contrôlé par une butée incurvée 41 située sur le support de butée et par un bossage incurvé 43 situé sur l'ex- térieur de la tige. Cet ensemble combiné d'éléments permet une rotation de 1800 depuis la position fermée dans la posi- tion totalement ouverte. En inversant le support de butée de 1800, figure la et figure 7, on inverse le sens du dépla- cement de fermeture ou d'ouverture de la valve. Ainsi, en inversant un seul élément, le support de butée 36, le fonction- nement de la valve est totalement inversé, ce qui permet d'u- tiliser l'ensemble du dispositif de valve dans des bottiers de robinets agencés pour un mouvement d'ouverture de la val- ve soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit en sens inverse. En aucun cas le joint d'étanchéité annulaire 46 ne fait partie du trajet d'écoulement depuis l'entrée vers la sortie. C'est-à-dire qu'à aucun moment l'eau ne passe au centre du joint d'étanchéité annulaire 46. Même lorsque le joint d'étanchéité annulaire est déplacé en travers des ori- fices 20 et 22 alignés, l'eau qui peut encore s'écouler à cet instant s'écoulera autour du joint d'étanchéité et en aucun cas à travers ce dernier. Le concept indiqué ci-dessus est important étant donné qu'il est bien connu dans cette technique que les joints d'étanchéité annulaires, qui sont disposés autour d'un orifice de sortie, peuvent être soumis à une pression énorme juste avant la fermeture de la valve. Ceci est dû au fait que la taille de l'ouverture de la valve a été réduite de façon importante juste avant la fermeture de cette der- nière alors qu'il n'y a encore aucune réduction de la pres- sion d'entrée. On sait que de telles pressions d'entrée im- portantes ont pour effet que les joints d'étanchéité annulai- res sont simplement éjectés de leur siège et traversent la valve ellemême. Un tel phénomène rend la valve totalement inutile étant donné qu'elle ne peut plus être fermée. Dans d'autres cas,on sait que la pression a pour effet que le joint d'étanchéité annulaire est ressorti ou repoussé vers l'extérieur hors de son siège, au point que l'organe de fermeture de la valve sectionne ou érafle le joint d'étan- chéité, avec pour conséquence le fait que la valve devient un système fuyant. La présente invention a spécifiquement pour objet d'éliminer de telles pressions agissant sur le joint d'étanchéité et de préserver de ce fait son intégrité. Le joint d'étanchéité lui-même n'est jamais situé dans le trajet d'écoulement et n'en fait jamais partie etpar con- séquent,il ne s'exerce sur lui aucune pression succeptible de le dégager de son siège. En effet,le joint d'étanchéité est disposé de telle manière que toute pression s'exerçant sur lui au cours de la fermeture de la valve a pour effet de le maintenir plus fermement contre son siège étant donné qu'une telle pression repousse simplement le joint d'étan- chéité fermement contre la coupelle du dispositif de retenue. Outre le fait de commander le déplacement de la valve, comme décrit cidessus, le support de butée 36 agit à la manière d'un organe de poussée. Une pression sur la tige 12 est appliquée au joint torique 45 qui est fixé en position par le support de butée. La collerette intérieure 40 suppor- tera l'ensemble de la poussée extérieure dans l'espace in- térieur libre du joint torique. Cet agencement particulier réduit les forces de frottement par rotation entre les sur- faces opposées de la collerette 40 et de la gorge 39. Dans le dispositif représenté sur les figures 8 et 9, les parties identiques ont été affectées des mêmes chif- fres de référence. La seule différence du dispositif des figures 8 et 9 par rapport à celui représenté sur les fi- gures 1 et 2 réside dans le fait que la partie saillante cylindrique d'un seul tenant 18 de la douille a été rempla- cée par un piston séparé 60 de préférence en acier inoxyda- ble. Le piston comporte un orifice 62 qui joue le même r5le que l'orifice 20. Le piston est maintenu à l'intérieur de la douille par l'ensemble combiné des bossages 64 qui s'enga- gent dans des fentes d'accouplement 65 ménagées dans la douil- le, ce qui empêche tout mouvement de rotation du piston. Un déplacement axial du piston est empêché à la fois par les bossages décrits et par un épaulement 66. Les bossages agis- sent en outre comme support d'un joint torique 70. L'extré- mité de la partie saillante ou du piston 60 peut comporter une surface 68 évasée extérieurement et comportant des en- coches appropriées qui permettent à cette surface évasée ex- térieurement d'être en contact étroit avec l'intérieur de la douille. Le fonctionnement du dispositif des figures 8 et 9 est identique à celui de la valve représentée sur les figu- res 1 et 2. La valve représentée sur les figures 1 et 2 est constituée essentiellement ou complètement en une matière plastique ou en une matière appropriée ressemblant à du plastique. On n'utilise aucun métal. Il en va de même pour le dispositif des figures 8 et 9, hormis que le piston ou la partie saillante 60 peut être réalisé en acier inoxydable ou en un matériau similaire. Bien que l'on ait représenté et décrit la forme préférée de l'invention, on notera qu'il est possible d'y introduire de nombreuses modifications, substitutions ou variantes, sans sortir du cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I ONS 1. Dispositif de valve,caractérisé en ce qu'il com- porte une douille (10) possédant une entrée (14) et une sortie (22) et un trajet d'écoulement entre entrée et cette sortie, un or gan e mob b i le de valve (30) disposé dans la douille (10) et possédant une ouverture (54) et déplaçable dans une position située sur le trajet d'écoulement de manière à raccorder l'entrée (14) et la sortie (22) de la douille (10), et un joint d'étanchéité (46) porté par l'organe de valve (30) et écarté de ladite ouverture et pouvant être amené dans une position fermant la communication entre l'entrée (14) et la sortie (22) de la douille, le trajet d'écoulement ne passant jamais à l'intérieur du joint d'étanchéité (46) pour toute position de l'organe mobile de valve (30). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en outre par le fait que le joint d'étanchéité (46) possède une forme annulaire et est porté par un dispositif de rete- nue (50) déplaçable avec ledit organe de valve (30). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que l'organe de valve (30) peut pivoter entre des positions ouverte et fermée, avec un écartement circonfé- rentiel du joint d'étanchéité (46) par rapport à l'ouverture (54). 4. Dispositif de valve,caractérisé en ce qu'il compor- te une douille (10) présentant une entrée (14) et une sortie (22) radiale, un trajet d'écoulement entre cette entrée e t ce t t e s or t i e, un e p a r t i e saillante c y i i n d r i q u e (12) et un orifice (20) situé dans cette dernière et aligné avec la sortie (22), un organe rotatif de valve (30) possédant une partie s'étendant à l'intérieur d'une chambre annulaire ménagée entre l'orifice (20) et la sortie (22) et possédant une ouverture déplaçable dans une position permettant le raccordement de la sortie (22) et de l'orifice (20), et un joint d'étanchéité (46) annulaire fixé sur l'organe de valve (30) et écarté radia- lement de l'ouverture et qui peut être déplacé dans une posi- tion fermant la communication entre la sortie et l'orifice, le joint d'étanchéité (46) n'étant jamais dans le trajet d'écoulement pour toute position de l'organe de valve (30). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que la partie saillante (12) est réalisée d'une seule pièce avec la douille (10). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que la surface extérieure de la partie sail- lante (12) réalisée d'un seul tenant et l'intérieur de la douille (10) au voisinage de la sortie (22) définissent la chambre annulaire (16). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que la partie saillante (12) est un élément séparé fixé à la douille (10) sur la face intérieure de cette dernière. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que l'organe de valve (30) comporte une partie formant tige (34) s'étendant vers l'extérieur à partir de la douille (10) et apte à recevoir un organe d'actionnement. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que l'organe d'étanchéité (46) est disposé de telle manière que son diamètre est globalement perpendiculai- re à l'axe de rotation de l'organe de valve (30), et qu'un dispositif de retenue (50) s'étend autour de l'organe de valve (30) de manière à maintenir l'organe d'étanchéité (46) dans une position fixe sur l'organe de valve (30). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en outre par le fait qu'il est prévu dans l'organe de retenue (50) une ouverture (52) alignée avec l'ouverture (54) de l'organe de valve (30). 11. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce qu'il comporte des moyens (36,41) permettant de limiter la rotation de l'organe de valve (30). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractéri- sé en outre en ce que les moyens (36,41) de limitation de la rotation comportent un support de butée (36) coagissant avec la douille (10) et l'organe de valve (30). 13. Dispositif selon la revendication 12, caracté- risé en outre en ce que le support de butée (36) comporte une ,- butée (41), et qu'il est prévu un bossage (43) coagissant situé sur l'organe de valve (30). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractéri- sé en outre en ce que l'inversion du support de butée (36) inverse le sens du déplacement de l'ouverture de l'organe de valve (30).