Brevet FR2503316A1 — publié le 19821008

Perfectionnements apportés aux robinets à boisseau ou tournant, notamment aux robinets à gaz L'invention est relative aux robinets à boisseau ou tournant, notamment à gaz, en particulier pour appareils ménagers. Il est courant de faire comprendre à ces robinets, outre la position de plein gaz, une position de ralenti, obtenue souvent en continuant à manoeuvrer le tournant du robinet dans le sens de l'ouverture, pour l'amener vers une position extrême se trouvant donc au-delà de la position normale d'ouverture. Il est également connu d'utiliser, pour assurer la progressivité du ralenti, une saignée venant prolonger, à la surface du tournant du robinet, l'orifice de passage du gaz, en assurant ainsi un trajet entre ledit orifice de passage du tournant et 11 orifice fixe correspondant du corps du robinet, lorsque ces deux orifices s'éloignent l'un de l'autre, notamment au cours de la course complémentaire au-delà de la position normale d'ouverture. La progressivité de la mise en ralenti et le débit de ralenti lui-mEme sont alors fonction de la forme de l'extrémité de la saignée et de sa position par rapport aux bords de l'orifice fixe. Mais, dans les réaiisations connues, on a été amené à constater que, pour des positions prises angulairement par le tournant dans la position de ralenti et à proximité de cette position, les deux conditions, forme de l'extrémité correspondante de la saignée et position de la saignée par rapport à l'orifice fixe, étaient dépendantes de la position axiale du tournant dans le corps du robinet.Elles ne varieraient pas si cette position était immuable, mais on ne peut pas, dans la gamme de tolérance admise, empêcher que l'enfoncement du tournant dans ledit corps - notamment dans le cas, envisagé ci-apres, de tournants de forme conique, maintenus coaxialement en place par un ressort - ne donne lieu dans la pratique à certains écarts et détermine des sections de passage plus ou moins importantes d'un robinet à l'autre, pour une position angulaire donnée du tournant. Il est alors nécessaire, lors de la fabrication des robinets connus, d'apparier les corps de robinets et les tournants de manière à être assuré que, dans chaque robinet construit, la saignée du tournant et l'orifice fixe du corps de robinet soient situés sensiblement en regard l'un de l'autre. Il s'agit là d'un inconvénient certain qui ntest pas compatible avec une fabrication en grande série. Dans d'autres types de robinets connus, on a pensé remédier à cet inconvénient en inclinant la saignée par rapport à l'axe du tournant. Une telle disposition conduisait toutefois à une course angulaire totale du tournant, pour une section déterminée de passage du gaz dans la position de ralenti, qui variait en fonction de l'enfoncement du tournant dans le corps de robinet. Il était alors nécessaire de prévoir, en cours de fabrication des robinets, un réglage de butée de fin de course qui, là encore, n'était pas compatible avec une fabrication en grande série. En outre, des dépôts de lubrifiant peuvent se former à l'extrémité de la saignée et gêner alors le passage du gaz lorsque le tournant est amené vers sa position angulaire correspondant à un débit réduit. L'invention a donc essentiellement pour but de remédier aux inconvénients qui viennent d'être exposés des robinets actuellement connus et de faire en sorte que la section de passage du gaz du corps de robinet dans le tournant soit approximativement indépendante de l'enfoncement axial du tournant dans le corps du robinet, quelle que soit la position angulaire occupée par le tournant, notamment pour la position de ralenti située au-delà de la position de pleine ouverture, et également que la course totale à faire parcourir au tournant pour l'amener dans la position de ralenti soit elle aussi approximativement indépendante de l'enfoncement du tournant dans le corps de robinet. A ces fins, on prévoit, conformément à l'invention, que, à l'interface du tournant et du corps, il est prévu deux passages pour l'écoulement du gaz, ces deux passages étant déterminés par la coopération d'une ouverture (première ouverture) située d'un côté de l'interface avec deux ouvertures (secondes ouvertures) situées de l'autre c8té de l'interface et distantes l'une de l'autre selon l'axe du tournant, ces trois ouvertures étant telles (notamment pour ce qui concerne leurs formes, leurs sections, leurs positions relatives et l'écartement mutuel des deux secondes ouvertures) que les sections des deux passages décroissent lorsque le tournant est tourné depuis une position de pleine ouverture jusqu'à une position de ralenti et que la section totale des deux passages reste, pour une position angulaire donnée du tournant, approximativement indépendante de ltentoncement axial du tournant dans le corps de robinet. En outre, compte tenu du fait que l'on est assuré de retrouver sensiblement la mdme section de passage, quel que soit ltenfoncement du tournant dans le corps de robinet, pour une position angulaire donnée du tournant, la position de ralenti correspond à une course angulaire du tournant qui est approximativement la même d'un robinet à l'autre. De ce fait, les divers réglages nécessaires dans les robinets antérieurs sont maintenant devenus sans objet sans pour autant que la fabrication du tournant et/ou du corps de robinet ainsi que leur assemblage s'en soient trouvés compliques ou rendus plus onéreux. Dans un premier mode de réalisation, la première ouverture est constituée par l'orifice d'un conduit d'amenée du gaz dans le corps du robinet et les secondes ouvertures sont constituées par deux saignées creusées dans la surface externe du tournant, l'orifice du susdit conduit chevauchant au moins partiellement les deux saignées. Dans un autre mode de réalisation, la première ouverture est constituée par une saignée unique creusée dans la surface externe du tournant et les secondes ouvertures sont constituées par les orifices de deux conduits d'amenée du gaz dans le corps du robinet, la saignée chevauchant au moins partiellement les orifices des deux conduits. L'invention consiste, mis à part ces dispositions principales, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en ême temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-aprs. Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (celui pour lequel on l'applique aux robinets à tournant conique, notamment pour robinets à gaz destinés aux appareils ménagers), ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les robinets du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement et les ensembles comprenant de tels robinets. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'exemple illustratif. Dans ces dessins - la figure 1 montre en perspective schématique, avec por tions arrachées, un robinet à gaz établi conformément à l'invention - la figure 2 est un schéma montrant les positions angu laires respectives de fermeture, d'ouverture et de ra lenti d'un tel robinet - les figures 9 et 4 montrent schematiquement en coupe axiale un robinet dans la position d'ouverture, respec tivement dans deux cas pour lesquels l'ajustage du tour nant conique dans le corps du robinet est différent - la figure 5 illustre schématiquement un tournant à sai gnée centrale cité en exemple - la figure 6 illustre de façon développée l'allure de la saignée du tournant de la figure 5 - la figure 7 est une vue de face explicitant le fonction nement d'un robinet établi conformément à l'invention ;; - la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 7 - la figure 9 est une vue de face explicitant le fonction nement d'un autre mode de réalisation d'un robinet con forme à l'invention - la figure 10 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 9 - les figures 11 et 12 sont des schémas à plus grande échelle explicitant le fonctionnement d'un robinet con forme au mode de réalisation représenté aux figures 1 à 8 ; et - la figure 13 montre la courbe des débits d'un robinet agencé conformément à l'invention. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir des robinets à gaz à tournant conique, avec une ou plusieurs saignées sur le tournant, pour assurer le débit de ralenti, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. On a représenté sur la figure 1, en perspective, un tel robinet, uniquement à titre d'exemple et pour fixer les idées. Ce robinet comporte donc essentiellement un tournant 1 dont la surface travaillante est légèrement conique, ce tournant étant monté dans un alésage correspondant du corps 2, en étant soumis par exemple à l'action d'un ressort 3 qui le relie à un poussoir 4 (destiné à recevoir une manette), lequel est guidé par un ergot 5 se déplaçant dans une rainure 6 du corps 2, tout autre agencement pouvant être prévu. Il s'agit, dans le robinet représenté, de permettre de réaliser la communication entre, d'une part, la ou les arrivées de gaz se trouvant par exemple latéralement au robinet en 8, et, d'autre part, une sortie de gaz 7 allant vers un appareil d'u-tilisation, et cela par l'intermédiaire d'un passage intérieur 9 du tournant du robinet, passage débouchant en 10 sur la surface latérale dudit tournant. Si on désigne par 11 les débouchés des canaux 8 sur l'alésage conique du corps 2, on voit que les conditions de passage à plein débit seront réalisées lorsque les orifices 10 et Il viendront face à face. Dans un robinet de ce genre, on prévoit généralement trois positions angulaires caractéristiques, savoir (figure 2) une position de fermeture F, une position d'ouverture O et une position de ralenti R. Pour la position de fermeture, les orifices d'arrivée Il se présentent devant la paroi pleine du tournant 1, de sorte que le gaz ne peut pas passer. En imprimant au tournant une rotation dans le sens f (figure 2), par exemple de 9Q0, on arrive à la position d'ouverture pour laquelle les orifices 10 et Il sont en regard. Enfin, en continuant à tourner (flèche f'), on maintient une communication, entre 10 et 11, par l'intermédiaire d'une saignée ou fente telle que 12, ménagée à la surface du tournant et se rattachant à l'orifice 10 (figure 1). Pour une position angulaire telle que celle représentée en R (figure 2) et correspondant à une course supplémentaire de par exemple 700 ou davantage, l'effet de ralenti résulte de la réduction de la section de passage subsistant entre les bords de la susdite saignée et les bords correspondants des orifices fixes 11. Autrement dit, pour une telle position, le gaz arrivant par les orifices 8 passe dans la saignée 12, à travers les passages de sections réduites ou lunules subsistant entre ses bords tels que 13 et 16 (figure i) et les bords correspondants 11 il passe ensuite vers la sortie 7 par l'orifice 10. La section de ces lunules (telles que S1 et S2 figure 11) dans les positions intermédiaires de progressivité aI- lant vers le débit réduit dépend de l'orientation, de la position relative des susdits bords et de la forme de la (ou des) saignée. Dans la pratique, les tolérances de fabrication sont telles qu'on ne peut pas empêcher de légers décalages axiaux, d'un robinet à un autre, comme visible sur les figures 3 et 4. On voit sur la figure 4 que le tournant présente, par rapport au montage correct de la figure 3, un certain décalage axial e (g étant une garde d'enfoncement pour ne pas obstruer le passage du plein débit). Dans le mode de réalisation représenté aux figures 5 et 6, le tournant 1 possède, par exemple, une saignée telle que 12 engendrée par une fraise de forme, dont la profondeur d'usinage varie, déterminant des bords 13 et 16 variables suivant les débits à obtenir et inclinés d'une valeur a constante ou variable par rapport à l'axe du tournant. L'arrivée du gaz dans le corps se fait par deux passages 8 visibles à la figure 8, débouchant sur le tournant en 11. En position plein débit, les orifices 10 et 11 se trouvent en regard ; en continuant de déplacer angulaire ment le tournant vers la position de ralenti ou de débit réduit, on maintient la communication entre 10 et 11 par l'intermédiaire de la saignée 12 ménagée à la surface du tournant et se rattachant à l'orifice 10 ; le passage du gaz s'effectue alors à travers les passages ou lunules et S2 (figure 7) déterminés par les portions en regard des orifices 11 et de la saignée 12. Sur la figure il qui est une figure développée et à plus grande échelle, analogue à la figure 7, on suppose par exemple que le tournant 1 est, pour ce qui est de son enfoncement dans le corps de robinet 2, dans la position idéale représentée à la figure 3. les orifices respectifs 10 et 11 sont montrés, sur la figure 11, dans les positions relatives allant vers le ralenti, leurs centres étant éloignés d'une distance OR correspondant à la course angulaire effectuée par le tournant. Le bord inférieur 13 de la saignée 12 et le bord supérieur 16 de la saignée 12 viennent couper les cercles des orifices 11 pour laisser subsister deux petits passages réduits ou lunules S1 et S2 dont la section décroît quand le tournant se rapproche de la position de débit réduit ou de ralenti. Sur la figure 12, on a supposé que le tournant 1 était un peu plus enfoncé dans son alésage, comme représenté à la figure 4, le décalage axial étant e. On constate que, pour une course angulaire identique OR du tournant, le décalage e, dA aux tolérances de fabrication et de montage dans cet assemblage corps-tournant, n'a pratiquement plus d'incidence sur les sections de passages ou lunules préalablement définies, car il engendre par exemple une diminution de la section de la lunule S1 qui devient mais mais une augmentation de la section de la lunule qui devient S2', laquelle augmentation compense approxima tienent la diminution de S1, et réciproquemento Aux figures 9 et 10, on a représenté un autre mode de réalisation selon lequel il n'est prévu qu'un seul orifice 22 d'arrivée du gaz mais deux saignées 20 et 21 sont creusées dans la surface du tournant 1, de telle manière que l'orifice d'arrivée 22 débouche à cheval sur les saignées 20 et 21. Bien entendu, comme précédemment, les saignées 20 et 21 se rattachent à un orifice 23 par lequel un passage intérieur au tournant débouche sur la face latérale de celui-ci. le passage du gaz s'effectue alors par deux passages ou lunules S3 et S4 (figure 9) déterminés par les portions en regard de l'orifice 23 et des saignées S3 et S4. le fonctionnement d'un robinet ainsi agencé reste identique à celui indiqué précédemment et les mêmes avantages sont obtenus. Finalement, le dispositif conforme à l'invention présente, quels que soient les décalages possibles e du tournant dans le sens axial, les mêmes courbes de ralenti, telles que montrées sur la figure 13, dans laquelle les débits D sont portés en ordonnées et les courses angulaire res OR du tournant sont portées en abscisses. A la figure 13, la courbe de débit comporte, entre les deux débits maximum Dm et ralenti Drt une certaine portion décroissante I sensiblement linéaire, correspondant à la décroissance des sections S1 et S2 ou S3 et S4 au fur et à mesure que les arêtes des saignées s'écartent du centre des orifices 11 ou 22. Dans le cas où le tournant est décalé axialement, on obtient sensiblement la même courbe. il suffira de prévoir, comme d'ordinaire, des butées pour déterminer la fin de la course angulaire utile OR, sans qu'il y ait lieu toutefois de procéder à un réglage fin desdites butées en fonction du décalage axial du tournant, comme c'était le cas jusqu présent pour certains des robinets antérieurs. il est à noter que la disposition conforme à l'invention permet de choisir, pour la course du débit réduit qui est généralement de l'ordre de 700, toute valeur désirée, même au-delà de 900. Pour ce qui est des moyens à prévoir pour réaliser des saignées répondant au but recherché, on aura recours à tout dispositif de fraisage convenablement guidé, par exemple à l'aide de cames ou de tout autre système susceptible d'engendrer la forme souhaitée conforme à l'invention. La profondeur de même que la largeur des saignées pourront être constantes ou au contraire variables selon toute loi désirée. les deux arêtes de cette saignée pourront être ou non parallèles. Pour ce qui est enfin du choix de l'angle , il est à la portée du technicien de déterminer au mieux la valeur de cet angle, en fonction du diamètre moyen de la section du c8ne au droit de l'orifice 10 ou 23, et du diamètre des orifices il et 22, ces paramètres permettant de définir la valeur des lunules S1 et S2 ou S3 et S4. Tout ce qui vient d'être décrit est supposé appliqué à des robinets à tournant clonique. Mais il s'appliquerait bien entendu à des tournants de toute autre forme, notamment cylindriques de révolution. Ensuite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut établir des robinets, notamment à gaz, dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présentent, par rapport à ceux du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment - celui de permettre de réaliser la progressivité du ra lenti avec toute la précision nécessaire, malgré les to lérances de fabrication pouvant amener à un désaxement plus ou moins grand du tournant, - et celui de permettre de choisir, pour la course angulaire de ralenti, toute valeur convenable, même supé rieure à la valeur de 700 généralement adoptée, de façon indépendante de l'enfoncement du tournant dans le corps. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celle pour laquelle la saignée ou gorge serait prévue, non plus sur le tournant, mais sur la surface correspondante du corps du robinet. HEVEWUICAFIONS 1 - Robinet à tournant, notamment à gaz, comportant un tournant déplaçable en rotation dans un corps de robinet, caractérisé en ce que, à l'interface du tournant et du corps, il est prévu deux passages pour l'écoulement du gaz, ces deux passages étant déterminés par la coopération d'une ouverture (première ouverture) située d'un côté de l'interface avec deux ouvertures (secondes ouvertures) situées de l'autre côté de l'interface et distantes l'une de l'autre selon l'axe du tournant, ces trois ouvertures étant telles (notamment pour ce qui concerne leurs formes, leurs. sections, leurs positions relatives et l'écartement mutuel des deux secondes ouvertures) que les sections des deux passages décroissent lorsque le tournant est tourné depuis une position de pleine ouverture jusqu'à une position de ralenti et que la section totale des deux passages reste, pour une position angulaire donnée du tournant, approximativement indépendante de l'enfoncement axial du tournant dans le corps de robinet. 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première ouverture est constituée par l'orifice d'un conduit d'amenée du gaz dans le corps du robinet et en ce que les secondes ouvertures sont constituées par deux saignées creusées dans la surface externe du tournant, l'orifice du susdit conduit chevauchant au moins partiellement les deux saignée s. 3 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première ouverture est constituée par une saignée unique creusée dans la surface externe du tournant et en ce que les secondes ouvertures sont constituées par les orifices de deux conduits d'amenée du gaz dans le corps du robinet, la saignée chevauchant au moins partiellement les orifices des deux conduits. 4 - Robinet selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'axe de symétrie longitudinal de chaque saignée est sensiblement perpendiculaire à l'axe du tournant. 5 - Robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce que les axes de symétrie des saignées sont inclinées par rapport à l'axe du tournant et divergent l'un de l'autre depuis la position de pleine ouverture jusqu'à la position de ralenti. 6 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les bords latéraux de chaque saignée convergent l'un vers l'autre, la largeur la plus faible correspondant à la position de ralenti. 7 - Robinet selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que les bords latéraux de chaque saignée sont parallèles l'un à l'autre. 8 - Robinet selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque saignée possède une profondeur constante. 9 - Robinet selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque saignée possède une profondeur variable minimale à l'extrémité de la saignée correspondant à la position de ralenti.