Brevet FR2511112A1 — publié le 19830211

L'invention concerne un robinet qui est rendu antipollution par un clapet de non-retour. Des dispositifs anti-pollution par clapet de non-retour sont connus. De tels dispositifs sont utilisés pour éviter le refluement d'eau polluée d'une canalisation, en aval du dispositif vers une canalisation d'eau propre. C'est le cas lorsque l'on veut, par exemple, isoler un réseau "incendie" ou un réseau "chauffage" du réseau d'eau potable. C'est également le cas, lorsque l'on veut isoler des prises d'eau extérieures (par exemple dans un jardin) du réseau de distribution d'eau. Ces dispositifs connus sont généralement distincts du robinet lui-même et consistent par exemple en un siège annulaire interne à une canalisation et un clapet coulissant sur un axe coaxial avec ledit siège et comportant des moyens élastiques de rappel vers une position de fermeture. Ce dispositif connu est disposé dans la canalisation à protéger. Lorsque la pression venant de l'amont (canalisation protégée) est plus forte que la pression en aval dudit dispositif, la différence de pression exercée de part et d'autre sur le clapet est telle que ce dernier s'écarte du siège, malgré les moyens élastiques de rappel, et dans un cas contraire, la pression aval devenant pour une raison ou pour une autre supérieure à la pression en amont dudit clapet, la pression aval se combine aux moyens élastiques de rappel pour fermer le clapet, isolant ainsi le circuit d'eau propre (réseau de distribution) de l'eau polluée en aval du dispositif. Lorsqu'un tel dispositif ou dispositif analogue est utilisé en même temps qu'un robinet, par exemple pour isoler un circuit en amont d'un compteur d'eau, on monte généralement en série ledit robinet et le dispositif. Il en résulte un ensemble robinet-dispositif de non-retour particuliere- ment encombrant et dont les prix de revient et d'entretien sont évidemment élevés. La présente invention a pour objet un robinet antipollution assurant à la fois notamment la fonction de robinet et de dispositif de non-retour, la structure de l'ensem ble étant particulièrement simplifiée, compacte et par conséquent moins coûteuse, tant à la fabrication qu'à l'entre- tien. Plus particulièrement, un robinet anti-pollution suivant un aspect de la présente invention, du genre comportant un siège de robinet annulaire fixe et un organe obturateur rapprochable et écartable de ce siège en étant monté sur une tige mobile de commande, coaxiale avec le siège, et comportant enoutre un clapet de non-retour, robinet caractérisé en ce que ledit clapet est monté coulissant le long de ladite tige de commande, coopère avec le dit siège et est associé à un ressort de rappel en position de fermeture. Selon une disposition avantageuse, le clapet de non-retour est constitué par ledit organe obturateur. Ce robinet anti-pollution se présente sous forme particulièrement compacte puisque, selon une première forme de réalisation, l'obturateur et le clapet de non-retour sont montés sur la même tige de commande et, selon une deuxième forme de réalisation, lesdits clapets et obturateurs ne forment qu'une seule et même pièce. Ce gain de place et la diminution du nombre de pièces sont particulièrement appréciables pour ce qui est des coûts de fabrication et d'entretien. La fiabilité et la robustesse de l'ensemble s'en trouvent notablement améliorées par rapport à la situation de l'art antérieur où il fallait monter un dispositif de nonretour et un robinet en série pour obtenir le même résultat. Suivant un autre aspect de l'invention, ledit clapet de non-retour coopère avec un siège de clapet annulaire fixe, le robinet étant notamment caractérisé en ce que les sièges de robinet et de clapet sont formés de part et d'autre d'un même orifice, ledit clapet est monté coulissant le long de ladite tige de commande et est associé à un ressort de rappel en position de fermeture.Avantageusement, le robinet de non-retour comporte en outre un clapet de vidange coopérant avec un siège de vidange coaxial avec le siège de robinet, le clapet de vidange étant solidaire d'un doigt aligné avec ladite tige de commande et à une distance prédéterminée de celle-ci, cette distance prédéterminée étant telle que le doigt soit poussé par ladite tige aussitôt après la mise en contact dudit obturateur avec ledit siège de robinet, le clapet de vidange étant associé à un moyen élastique de rappel en position de fermeture. Dans cette forme de réalisation, la tige de commande assure trois fonctions: commander l'obturateur, guider le clapet de non-retour et assurer la purge automatique du circuit aval immédiatement après la fermeture de l'obturateur. On appréciera la simplification de structure et l'économie qui résultent de cette disposition par rapport aux dispositions de l'art antérieur où il fallait parfois envisager trois éléments séparés pour obtenir le même résultat Avantageusement, le robinet anti-pollution selon la présente invention comporte en outre, un clapet de mise à l'atmosphère qui peut entre, suivant le mode de réalisation choisi, coaxial à la tige de commande ou disposé immédiatement à l'amont du siège de robinet. Le clapet de mise à l'atmosphère agit, de manière en soi connue, en dispositif de sécurité pour éviter les dépressions subites dans la canalisation amont.Une forme particulièrement avantageuse de réalisation réunit les quatre fonctions dans un seul et même robinet: dispositif de mise à l'atmosphère d'une part et commande de l'obturateur, du clapet de non-retour et du clapet de vidange d'autre part. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels les figures 1, 2, 3 sont des vues en coupe représentant une forme de réalisation du robinet and polIution selon la présente invention, le robinet étant représenté dans chacune de ses trois phases d'utilisation la figure 4 est une variante de réalisation du robinet des figures 1, 2, 3 la figure 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation du robinet selon la présente invention la figure 6 est un schéma explicatif permettant de mieux comprendre l'utilisation du robinet anti-pollution de la présente invention. Suivant la forme choisie et représentée aux figures 1 à 3, un robinet 10 comporte un corps 11, présentant entre sa tubulure d'entrée 12 et sa tubulure de sortie 13 une cloison 14 alésée en 15, dont la face supérieure est le siège 16 de robinet. le corps Il comporte une ouverture filetée 17 dans laquelle vient se visser un bouchon ou corps de tête 18. Le bouchon 18 comporte un évidement cylindrique 19 et une chambre cylindrique 2o. L'évidement et la chambre sont réunis par un alésage taraudé 21. Dans sa partie supérieure, le bouchon 18 comporte un alésage de plus petit diamètre 22 au travers duquel passe une tige de commande 23 du robinet qui est coaxiale avec le siège 16. Une saignée 24 est ménagée autour de l'alésage 22. Un joint d'étanchéité 25 est inséré dans cette saignée. La tige de commande 23 comporte à son extrémité supérieure une tete ou potence de robinet 26 et dans sa partie médiane une vis concentrique 27 de diamètre supérieur à celui de la tige, la vis 27 et la tige 23 sont formées en une seule pièce. Une collerette annulaire ou porte-clapet 28 est disposée sur la tige 23 en dessous de la vis 27. Cette collerette est rendue solidaire de ladite tige. Un obturateur-clapet de non-retour 30 comportant une bague 31, une piece annulaire 32 et un joint 33, pouvant être réalisé en matériau tel que caoutchouc, est monté cou- lissant sur la tige 23 pour être rapprochable et écartable du siège 16. Un ressort de rappel 34, associé à l'obturateurclapet 30, est disposé entre la face 35 de l'évidement 19 et la pièce annulaire 32 de l'obturateur 30. le fonctionnement du robinet aatnollution suivant la forme représentée, va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 3. En figure 1, le robinet est représenté dans sa position fermée: la vis 27 est vissée dans l'alésage 21 en sorte que la collerette 28 se trouve venir en appui sur la bague 31 de ltobturateur 30. le joint 33 dudit obturateur se trouve comprimé contre le siège 16. Aucun écoulement n'est-possible entre la tubulure d'entrée 12 (amont) et la tubulure de sortie 13 (aval): le robinet est fermé. En figure 2, la vis 2? de la tige 23 est dévissée. La collerette 28 remonte, dans cette forme de réalisation, jusqu'au niveau de la face 35 de l'évidement 19. En aval du robinet le puisage est, dans ce cas de figure, nul. Sous l'action du ressort de rappel 34, l'obtura- teur-clapet de non-retour 30 reste fermé. il ne peut y avoir de transfert d'eau d'aval en amont. il apparaît donc que le clapet de non-retour 30, monté coulissant le long de la tige de commande 23 coopère avec le siège 16 pour empêcher tout écoulement d'eau de l'aval vers l'amont, cela grâce au ressort 34 de rappel en position de fermeture auquel il est associé. En figure 3, il y a puisage en aval du robinet et par conséquent l'obturateur-clapet de non-retour 30 remonte le long de la tige de commande 23 sous l'effet de la pression en amont: le robinet est ouvert. Il apparaît donc que le robinet selon la présente invention offre une grande sécurité. Placé en aval d'un compteur CP d'eau et en amont de bouches d'arrosage BÂ (figure 6) le robinet anti-pollution RAP selon l'invention permet de protéger le compteur et le circuit de distribution d'eau en amont de ce dernier, zone PR sur la figure 6, par exemple dans le cas où les bouches d'arrosage se trouvent fermées (puisage aval nul) mais le robinet RAP ouvert. On se trouve alors dans le cas de la figure 2 et le ressort 34 de rappel en position de fermeture applique l'obturateur-clapet de non-retour 30 sur le siège 16 du robinet. La zone d'eau "polluée" PO en figure 6, se trouve donc isolée de la zone protégée PR. En regard de la figure 4, une variante du robinet des figures 1, 2, 3 va maintenant être décrite. Les éléments communs aux figures 1 à 4 conservent, en figure 4, les mêmes références que dans les figures 1 à 3. La structure du robinet de la figure 4 est identique à celle des figures 1 à 3, la tige de commande 23 du robinet ayant été remplacée par une tige 23A représentée en coupe. La tige 23A comporte un canal 40 de mise à l'atmosphère. La tête ou potence 26, des figures 1 à 3 du robinet, a été rem placée par le volant 26 & A son extrémité supérieure, la tige 23A est filetée. Le volant 26À comporte un bouchon 41 de mise à l'atmosphère. Le bouchon 41 est alésé axialement en 43, l'extrémité inférieure 42 de cet alésage étant taraudée, permettant ainsi le vissage du volant 26A sur la tige 23k. Un orifice circulaire 45 sur la paroi 44 du bouchon 41, permet de faire communiquer l'alésage 43 avec l'atmosphère. Le diamètre de l'orifice circulaire 45 est inférieur au diamètre de l'alésage 43. Un joint 46, formant un siège de mise à l'atmosphère, est disposé à l'intérieur de l'alésage 43 et contre la face interne de la paroi 44. Une bille 47, formant clapet de mise à l'atmosphère, est appliquée contre le joint annulaire formant siège 46 par un ressort 48 de rappel en position de fermeture prenant appui sur la tige 23A. La bille formant clapet 47 de mise à l'atmosphère permet la vidange de la canalisation à l'amont du robinet, ce dernier étant fermé. En effet, en l'absence d'une mise à l'atmosphère, l'ouverture d'un robinet de vidange à l'amont du robinet antipollution selon la présente invention, n'aurait aucun effet sur l'eau comprise entre l'orifice d'entrée 12 et ce robinet de vidange puisque aucune pression ne serait présente pour chasser cette eau. le clapet de mise à l'atmosphère remédie à cet inconvénient. En effet, la raideur du ressort de rappel 48 est telle qu'en l'absence de pression de l'eau se trouvant sous le clapet 47, ce dernier va se déplacer vers le bas sous l'action de la pression atmosphérique. L'eau contenue dans la canalisation entre le robinet de vidange et le robinet antitpollution se trouve chassée par la pression atmosphérique. La bille formant clapet 47 de mise à l'atmosphère a outre, le rôle qui vient d'être décrit, le rôle important de pallier les effets d'une pression subite, en participant à la protection de la partie de la canalisation, située en amont du robinet anti-pollution. Dans le cas où, par accident, une dépression subite et importante apparaitrait à l'amont du robinet, celui-ci se trouvant ouvert, l'eau polluée en aval du robinet risque, en l'absence de précautions, d'être aspirée vers l'amont du robinet souillant ainsi l'eau propre du réseau à protéger, le clapet de non-retour n'ayant pas le temps d'agir suffisamment vite pour empêcher une partie de l'eau polluée de passer vers l'amont du robinet. Le clapet de mise å l'atmosphère a précisément pour effet de remédier à cet Incorqiient. Dans le cas d'une dé- pression subite, la bille 47 va aussitôt se déplacer vers le bas, rétablissant ainsi unc- pression réduisant cet même supprimant un transfert intenigestlf d'savu polluée d'aval en amont, tant que le clapet de non-retour ns s'est pas .ople'- tement fermé. Selon la forme de réalisation de a présc"nte invention représentée à la figure 4, la tige 2A d commande a un tri- ple rôle: commander la fermeture de l'obturateur du clapet de non-retour 30 au moyen de la collerette 28 preniit appui sur la bague 31, permettre le coulissement dudit obturateur clapet et permettre la mise à l'atmosphère de la canalisa- tion située à l'amont du robinet. L'nomme de l'art apprécie ra le gain de place et l'économie ainsi réalises.. Cet ensemble peut en outre être installé sur des robinets déjà en service, sans démontage de canalisations. On va maintenant décrire, en regard à la figure 5, une autre variante de réalisation du robinet anti-pollution selon la présente invention. Le robinet 60 comporte un corps 61 qui présente, entre sa tubulure d'entrée 62 et sa tubulure de sortie 63, une cloison 64 dans une partie médiane horizontale 65 percee d'un orifice circulaire 66 mettant lesdites tubulures en communication. La partie médiane horizontale 65 comporte une face supérieure formant le siège de robinet 67 et une face inférieure formant le siège de clapet 68. Les sièges de robinet et de clapet sont donc fermés de part et d'autre d'un même orifice. Le corps 61 comporte1 dans sa partie supérieure une ouverture filetée 69 coaxiale à l'orifice 66, dans laquelle vient se visser un bouchon ou corps de tête de robinet 70 et dans sa partie inférieure une ouverture filetée 71 coaxiale à l'orifice 66 et dans laquelle vient se visser un premier bouchon de vidange 72. Le bouchon ou corps de tête de robinet 70 comporte un alésage axial dont la partie inférieure 73 est taraudée et la partie supérieure 74 est échancrée en 75, l'échancrure 75 comportant un joint 76. L'alésage 73 et l'alésage 74 sont réunis par une chambre 77. Une tige mobile de commande 78, comportant une partie médiane filetée 78A est vissée dans l'alésage taraudé 73 du bouchon 70. La tige mobile de commande se trouve donc être coaxiale avec le siège 67 de robinet. La tige 78 de commande comporte en outre une collerette 79 et une saignée 80 servant de logement à un circlips 81. La tige de commande 78 sert de support, entre le circlips 81 et la collerette 79, à un organe obturateur 82. L'obturateur 82 est une pièce cylindrique alésée axialement en 83 et comportant un évidement cylindrique 84. L'obturateur 82 comporte également un évidement annulaire 85 coaxial à l'alésage 83.-L'évidement 85 sert de logement à un joint 86 pouvant être réalisé en une matière telle que caoutchouc. L'obturateur 82 comporte en outre deux blocs 87 pouvant être réalisés en matière telle que caoutchouc, qui sont annulaires et enfilés sur la tige de commande 78, et confinés entre la face inférieure 88 de l'évidement 84 et la collerette 79. L'organe obturateur 82 est donc monté sur la tige mobile de commande 78 et est rapprochable et écartable du siège 67 par le vissage et le dévissage de ladite tige. Le clapet de non-retour 90 est monté coulissant le long de la tige de commande 78, à l'extrémité inférieure de cette dernière. Le clapet 90 a une géométrie annulaire et comporte un évidement 91 annulaire servant de logement à un joint pouvant être en caoutchouc 92. il coulisse le long de la tige 78 grâce à un alésage 93. Le clapet 90 est associé à un ressort 94 de rappel en position de fermeture prenant appui d'une part sur une face annulaire 95 dudit clapet et d'autre part, sur la face intérieure 96 du bouchon 72. On constate que le clapet de non retour coopère avec le siège annulaire fixe de clapet 68. Le bouchon 72, vissé dans l'évidement taraudé 71 comporte un évidement axial cylindrique 99 et un alésage coaxial 100. L'alésage coaxial 100 se trouve dans une partie du bouchon 72 formant un bossage cylindrique fileté 101 sur lequel vient se visser un second bouchon de vidange 102. Le bouchon de vidange 102 est constitué par un cylindre creux fermé à sa partie supérieure par une paroi 103 aléséeen 104. Un clapet de vidange 106 est disposé à l'intérieur du bouchon 102. Le clapet 106 est formé d'une bague 108 et d'un joint 107, le joint 107 étant réalisé en une matière telle que caoutchouc et d'un diamètre légèrement inférieur à celui de la bague 108. Le joint 107 et la bague 108 sont solidaires d'un doigt 109. Le clapet 106 est associé à un ressort 110 de rappel en position de fermeture prenant appui sur la bague 108 et sur la paroi 103. En temps normal, le ressort 110 applique le clapet 106 contre un bourrelet, du bossage 101, le bourrelet formant siège de vidange 111 avec lequel coopère ledit clapet 106. Le corps 61 comporte, dans sa partie inférieure, un bossage 120 alésé en 121, et communiquant avec la tubulure d'entrée 62 par un petit alésage 123. L'alésage 121 est fermé par un bouchon 122 alésé en 124. Un clapet 125 de mise à l'atmosphère se présentant sous la forme d'une bille, est maintenu contre la face interne du bouchon 122, qui forme siège de mise à l'atmosphère par un ressort prenant appui sur la face supérieure 129 de l'alésage 121. Le fonctionnement du robinet va maintenant être expliqué. Si la tige de commande 78 est vissée, l'obturateur 82 se trouve appliqué sur le siège de robinet 67 et comprimé contre ce dernier par la collerette 79. Le robinet est fermé. On peut constater, en figure 5, que la distance a séparant la face inférieure de l'obturateur 82 du siège 67 de robinet est égale à la distance b séparant la face inférieure 130 de la tige 78 de la face supérieure 131 du doigt 109. Aussi, lorsque la tige est vissée, et lorsque l'obturateur 82 vient en contact avec le siège 67, la face 130 de ladite tige et la face supérieure 131 dudit doigt viennent en contact. Si l'utilisateur continue à visser la tige 78, l'obturateur ne pourra pas continuer à descendre mais par contre, les blocs 87 en caoutchouc vont se comprimer sous la poussée de la collerette 79. L'obturateur 82 tétant maintenu sur la tige 78 que par la collerette 79 et le circlips 81, la tige va pouvoir continuer à coulisser le long de l'alésage 83, l'orifice 66 étant suffisamment large pour laisser passer le circlips 81 mais suffisamment étroit pour bloquer l'obturateur 82. La tige 78 va donc pousser le doigt 109 entraînant l'ouverture du clapet 106 de vidange: la canalisation en aval du robinet peut se vidanger au travers des alésages 99, 100 et 104. En se reportant à la figure 6, on voit que l'eau contenue dans la zone PO peut se vidanger par la sortie VP du robinet RAP selon la présente invention, la sortie VP étant représentée en pointillés dans cette figure. A l'ouverture, l'utilisateur dévisse la tige de commande 78. Sous l'action- du ressort 110 le clapet de vidange 106 se referme, puis l'obturateur 82 se soulève. S'il y a puisage en aval du robinet (par exemple l'une des bouches d'arrosage BÂ en figure 6) le clapet de nonretour 90 va se baisser sous l'effet de la pression amont. Une circulation d'eau est donc établie entre la tubulure d'entrée 62 et la tubulure de sortie 63. Le robinet est complètement ouvert. Si pour une raison ou pour une autre, le puisage aval s'interrompt (par exemple en figure 6, bouches d'arrosage BA fermées), le clapet de non-retour 90 remonte le long de la tige 78 sous l'effet du ressort de rappel en position de fermeture 94. Comme pour le mode de réalisation précédemment décrit, il ne peut donc y avoir, dans ce cas, de transfert d'eau polluée vers la zone protégée. Comme expliqué en regard de la figure 4, le clapet de mise à l'atmosphère 125 s'ouvre dans deux cas: d'une part lorsque, le robinet étant fermé, on désire vidanger la canalisation en amont du robinet, et d'autre part, en cas de dépression subite pour éviter une aspiration d'eau polluée avant la fermeture du clapet 90 de non-retour. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentées mais englobe toutes variantes d'exécution. HEVEliDICsTlONS 1. Robinet anti-pollution du genre comportant un siège de robinet annulaire fixe et un organe obturateur rapprochable et écartable de ce siège en étant monté sur une tige mobile de commande, coaxiale avec le siège, et comportant en outre un clapet de non-retour, robinet caractérisé en ce que ledit clapet (30) est monté coulissant le long de ladite tige de commande (23), coopère avec ledit siège (16) et est associé à un ressort (34) de rappel en position de fermeture. 2. Robinet anti-pollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet de non-retour (30) est constitué par ledit organe obturateur (30). 3. Robinet anti-pollution du genre comportant un siège de robinet annulaire fixe et un organe obturateur rapprochable et écartable de ce siège en étant monté sur une tige mobile de commande, coaxiale avec le siège, et comportant en outre un clapet de non-retour coopérant avec un siège de clapet annulaire fixe, caractérisé en ce que les sièges de robinet(67) et de clapet (68) sont formés de part et d'autre d'un même orifice (66), ledit clapet (90) étant monté coulissant le long de ladite tige de commande (78) et associé à un ressort (94) de rappel en position de fermeture. 4. Robinet anti-pollution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clapet de vidange (106) coopérant avec un siège de vidange (111) coaxial avec-le siège de robinet (67), le clapet de vidange étant solidaire d'un doigt (109) aligné avec ladite tige de commande (78), à une distance prédéterminée (b) de celle-ci, cette distance prédéterminée étant telle que le doigt soit poussé par ladite tige aussitôt après contact dudit obturateur (82) avec ledit siège de robinet (67), le clapet de vidange étant associé à un moyen élastique (110) de rappel en position de fermeture. 5. Robinet anti-pollution selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un clapet de mise à l'atmosphère (125) coopérant avec un siège de mise à l'atmosphère est disposé à proximité du siège de robinet et à l'amont de ce dernier, et est associé à un ressort de rappel en position de fermeture. 6. Robinet anti-pollution selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la tige de commande (23A) comporte un canal (40) de mise à l'atmosphère, un clapet de mise à l'atmosphère (47), coopérant avec un siège de mise à l'atmosphère (46), étant disposé coaxialement avec ledit canal et associé à un ressort (48) de rappel en position de fermeture.