Brevet FR2500902A1 — publié le 19820903

L'invention concerne une vanne d'arrêt et de réglage, notam- ment pour robinetterie sanitaire, cette vanne comportant une enveloppe qui peut être insérée dans un robinet et qui présente des ouvertures d'entrée axiales et des ouvertures de sortie radiales, et dans laquelle un disque-siège muni d'au moins une ouverture de passage est maintenu transversalement à l'axe longitudinal sans pouvoir tourner, un disque de réglage mobile en rotation par l'intermédiaire d'une broche montée dans l'enveloppe étant appliqué contre ce disque-siège. Une telle vanne est décrite dans le brevet américain 2923 318. Avec ces vannes, on ressent fréquemment comme un inconvénient le fait que le mouvement de positionnement de la poignée entre la position de fermeture et la position d'ouverture complète ne demande qu'un quart de tour. Cette course de réglage restreinte rend difficile un réglage fin du débit désiré. En outre, comme la plage de réglage est restreinte, la vanne peut être amenée brutalement de la position d'ouverture complète à la position de fermeture, ce qui peut conduire à des coups de bélier dans le système des conduites d'alimentation. Il est en outre connu, dans le cas d'une vanne avec disque de réglage mobile en rotation par rapport à un siège fixe (modèle d'utilité allemand DE-GM 77 26 941), d'intercaler entre la broche de la vanne et la poignée, un mécanisme réducteur à roues, de façon que le réglage de débit puisse se faire sur plusieurs tours de la poignée. Toutefois, ces vannes exigent que leurs organes soient agencés individuellement dans une enveloppe de configuration particulière, et doivent en outre être munies d'une poignée spéciale. L'invention a pour objet de réaliser, avec des moyens simples, une vanne d'arrêt et de réglage autorisant un réglage fin et pouvant être utilisée dans des robinets classiques, et cela avec des poignées usuelles. En outre, l'invention a pour objet de donner à cette vanne une configuration telle qu'elle puisse aussi être montée dans des corps de robinets déjà installés, initialement équipés d'une tête de vanne normalisée comportant des pièces obturatrices mobiles axialement. Ceci est obtenu, selon l'invention, par le fait qu'un organe positionneur, monté sans pouvoir tourner, est déplaçable axialement au moyen de la broche et, par l'intermédiaire d'un organe tournant, est en liaison avec le disque de réglage, ledit organe tournant étant solida- risé en rotation au disque de réglage et couplé à l'organe positionneur par l'intermédiaire d'une ou plusieurs rampes hélicoïdales non auto- blocantes. Avec ces dispositions selon l'invention, on atteint, avec des moyens très simples, le résultat que l'angle de rotation de la poignée entre les positions de fermeture et d'ouverture peut être augmenté de plusieurs fois, et qu'en outre la vanne peut être montée dans une enve- loppe dont les dimensions extérieures sont celles d'une tête de vanne normalisée, du type à obturateur mobile axialement, et en outre que cette vanne peut être montée après coup dans des robinets déjà installés, après démontage de la'tête de vanne d'origine. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure I représente, en coupe longitudinale, une vanne d'arrêt et de réglage montée dans un corps de robinet; - la figure 2 représente, en coupe longitudinale, une autre vanne d'arrêt et de réglage; et - la figure 3 est une vue latérale de l'organe positionneur de la vanne selon la figure 2. Pour simplifier; des références identiques ont été utilisées pour désigner les éléments similaires des deux exemples de réalisation représentés sur les figures. La vanne représentée sur la figure I est maintenue, au moyen d'un filet hélicoïdal, dans un corps de robinet I partiellement repré- senté. Tous les organes de cette vanne sont agencés dans une enceinte à symétrie circulaire, dont les dimensions extérieures correspondent à celles des têtes de vannes normalisées ayant des obturateurs mobiles axialement. Une broche tournante 3, immobile axialement, est montée coaxialement avec étanchéité dans l'enveloppe 2. La région de son extré- mité située à l'intérieur est munie d'un filet hélicoïdal fin ou normal et se trouve en liaison avec un organe positionneur 4. Cet organe positionneur 4 est maintenu dans l'enveloppe 2, dans un guide à section hexagonale qui l'empêche de tourner tout en autorisant son déplacement axial. Dans la région de l'enveloppe 2 se trouvant dans le corps I du robinet, un disque-siège 6, disposé transversalement à l'axe longitu- dinal, est maintenu avec étanchéité et immobilisé en rotation dans l'enveloppe 2. Un disque de réglage 7 est appliqué sur le côté amont du disque-siège 6 et maintenu dans cette position par un ressort à lame 21. Le disque-siège 6 possède une ou plusieurs ouvertures de passage qui, au moyen d'une ou plusieurs ouvertures du disque de réglage, ou grâce à une forme appropriée de la surface de ce disque de réglage 7, peuvent être fermées ou complètement ouvertes par une rotation. Un organe tournant 5 est agencé à l'extrémité frontale située côté aval, entre le disque- siège 6 et la face frontale de la broche 3. Par un téton 51 traversant un trou central du disque-siège 6, cet organe tournant 5 est solidarisé en rotation au disque de réglage 7. A son extrémité opposée, l'organe tournant 5 est en liaison avec l'organe positionneur 4 par une rampe hélicoïdale 8. La vanne opère de la façon suivante. Le fluide s'écoule du corps de robinet 1, dans le sens de la flèche, dans la région d'une partie qui, par exemple sous la forme d'un siège 11, est conçue pour une vanne classique avec obturateur mobile axialement. Le fluide pénètre dans l'enveloppe 2 ouverte frontalement et presse, dans la position de fermeture, le disque de réglage 7 contre le disque-siège 6. Ceci étant, si, avec la poignée, on fait tourner la broche 3, le filet hélicoïdal 31 engendre un déplacement axial de l'organe positionneur 4 qui, par la rampe hélicoïdale 8, fait tourner l'organe tournant 5 ainsi que le disque de réglage 7 qui lui est solidarisé en rotation, ce qui libère l'ouverture de passage dans le disque-siège 6, en fonction du degré de la rotation, de sorte que le fluide peut ensuite passer radialement par des trous 22 aménagés dans la paroi de l'enveloppe 2 et être envoyé dans un canal de sortie du corps de robinet 1. Par un choix approprié du pas du filet hélicoïdal 31, le rapport de conversion peut être modifié dans une plage relativement étendue, étant toutefois entendu que la rampe hélicoïdale 8 ne doit pas être autoblocante. Sur les figures 2 et 3, est représenté un autre exemple de réalisation de l'invention, dans lequel l'organe tournant 5 est muni non pas d'une rampe hélicoïdale mais d'un téton transversal 9 qui, par ses deux extrémités, s'engage dans des rainures hélicoïdales 41 de l'organe positionneur 4. Un déplacement axial de l'organe positionneur 4, qui est guidé sans pouvoir tourner, a pour effet de faire tourner le téton transversal 9 en même temps que l'organe tournant 5 et le disque de réglage associé 7. Les rainures hélicoïdales 41 sont conçues de façon à exclure tout autoblocage. Par un choix approprié du pas du filet 31, on peut, là encore, faire varier le rapport de conversion dans une plage étendue. Afin de réduire autant que possible les forces de frottement dans les rainures, des rouleaux 91 ayant de préférence une surface extérieure conique sont montés sur le téton transversal 9. Ils sont reçus dans les rainures 41 à forme correspondante. Pour le reste, les deux exemples de réalisation sont de structures analogues et présentent la m9me caractéristique d'écoulement. Afin d'assurer la fiabilité de l'étanchéité de l'enveloppe 2 dans le corps du robinet, une bague d'étan- chéité 23 est prévue, d'une part, sur le filet 12 de vissage du corps 1 et, d'autre part, sur la face frontale du siège 11. Le disque-siège 6 et le disque de réglage 7 sont de préfé- rence en une matière résistant à l'usure, par exemple en métal-dur, céramique d'oxydes, etc. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Vanne d'arrêt et de réglage, notanment pour robinetterie sanitaire, cette vanne comportant une enveloppe qui peut etre insérée dans un robinet et qui présente des ouvertures d'entrée axiales et des ouvertures de sortie radiales, et dans laquelle un disque-siège muni d'au moins une ouverture de passage est maintenu transversalement à l'axe longitudinal sans pouvoir tourner, un disque de réglage mobile en rotation par l'intermédiaire d'une broche montée dans l'enveloppe étant appliqué contre ce disque-siège, cette vanne étant caractérisée en ce qu'un organe positionneur (4), monté sans pouvoir tourner, est déplaçable axialement au moyen de la broche (3) et, par l'intermédiaire d'un organe tournant (5) , est en liaison avec le disque de réglage (7), ledit organe tournant (5) étant solidarisé en rotation au disque de réglage et couplé à l'organe positionneur par l'intermédiaire d'une ou plusieurs rampes hélicoïdales non autoblocantes. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe tournant (5) est monté dans l'organe positionneur (4), coaxia- lement aux moyens de couplage et est arrêté axialement par le disque- siège (6) et/ou par la broche (3) non montante. 3. Vanne selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée en ce que l'organe positionneur (4) est couplé à l'organe tournant (5) par l'intermédiaire d'une rampe hélicoïdale (8). 4. Vanne selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée en ce que l'organe tournant (5) est couplé à l'organe positionneur (4) par un téton transversal (9) qui s'engage dans des rainures hélicol- dales (41) dans l'organe positionneur (4). 5. Vanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que, dans la région des rainures (41), des rouleaux (91), de préférence des rouleaux coniques, sont agencés sur le téton transversal (9), les rainures (41) ayant des surfaces de roulement de forme correspondante.