Brevet FR2511743A1 — publié le 19830225

La présente invention concerne une liaison entre un arbre et un clapet tournant monté dans le corps d'un appareil de robinetterie. Pour réaliser entre un arbre et un clapet une liaison apte à'transmettre le couple de rotation, on a recours aux solutions les plus diverses, telles qu'assemblage à fausse languette, goupilles coniques, ajustements frettés, et autres similaires. Le problème, avec ces liaisons, est qu'elles doivent assurer une transmission du couple aussi exempte de jeu que possible. L'invéntion a donc pour objet de réaliser pour des clapets de retenue une liaison d'entrainement du même type, mais qui soit exempte de tout jeu. A cet effet, dans la liaison selon l'invention, 11 arbre saille dans la partie du corps qui guide le courant de fluide et présente entre sa propre face en bout et la face interne du corps une gorge tournée dans la masse, la partie de l'arbre qui subsiste entre cette gorge et la face en bout présente une face oblique tournée vers le clapet et inclinée sur l'axe de l'arbre, le clapet présente sur sa périphérie une protubérance annulaire ou en forme d'arc, qui saille vers l'extérieur perpendiculairement a l'axe de rotation du clapet, le rayon intérieur de cette protubérance étant égal ou supérieur au rayon extérieur de l'arbre, la protubérance est excentrée par rapport à l'axe de rotation du clapet et son excentricité est au moins égale à la profondeur de la gorge de l'arbre)la la pro- tubérance du clapet est adaptée à la gorge de l'arbre et elle est suivie d'une face d'appui qui correspond à la face oblique de l'arbre, cette face d'appui présente entre elle et la protubérance une dépouille et l'arbre peut ê- tre assemblé avec le clapet lorsque ce dernier est en position inclinée. Une liaison ainsi agencée assure une transmission parfaite et exempte de tout jeu du couple de rotation, tout en étant d'une fabrication facile et d'un montage extrêmement simple. Dans la pratique, il suffit en effet d'introduire le clapet en position inclinée dans le corps de l'appareil de robinetterie, d'enfoncer ensuite dans la protubérance l'extrémité de l'arbre munie de la face obblique, puis d'amener le clapet en position verticale. Pendant cette dernière opération, la protubérance s'encliquète dans la gorge et il s'établit à l'intérieur de la liaison une tension initiale définie jusqu'à ce que l'é- tat effectif soit atteint. Grâce à l'appui de la face oblique de l'arbre contre celle du clapet, à celui de la protubérance contre le fond de la gorge de arbre et à la tension initiale indiquée, on obtient une transmission sûre du couple de rotation. L'encliquetage de la protubérance dans la gorge permet d'obtenir en outre, d'une ma nière simple, une immobilisation axiale. En effet, par uite de l'excentricité de la protubérance du clapet par rapport à la gorge de l'arbre, il se produit une face de chevauchement en forme de croissant sur les flancs de la gorge.L'arbre lui-meme peut aussi, de façon simple, prendre appui par un collet contre le corps de l'appareil de robinetterie. Dans une forme d'exécution plus élaborée de l'invention, une cheville forme le palier opposé pour la rotation du clapet. Une fois la liaison établie, c'est-à-dire une fois que le clapet se trouve en état de fonctionner à l'intérieur du corps, il suffit d'enfoncer cette cheville dans un trou du clapet qui est situé à l'opposé de la zone d'assemblage avec l'arbre. La cheville peut être immobilisée vers l'extérieur par n'importe laquelle des méthodes connues. En ce qui concerne les forces qui entrent en jeu, la cheville est sollicitée non seulement par la pression de fermeture qui règne à l'intérieur de l'appareil de robinetterie, mais encore par la tension initiale élastique qui s'est établie dans la liaison.Par suite de la démultiplication qui résulte du rapport des bras de levier, dont l'un va de la zone d'appui de la protubérance sur le fond de la gorge aux faces obliques et l'autre de ces mêmes faces à la cheville, cette force est considérablement réduite. Dans une autre forme d'exécution, le palier opposé pour la rotation du clapet est formé par une broche réglable axialement, munie d'une face inclinée qui coopère avec une face d'appui correspondante sur le clapet. On peut ainsi, en modifiant la position axiale de la broche, régler avec précision la tension initiale. Pour simplifier la réalisation de cette liaison, une autre caractéristique de l'invention prévoit de diviser la face d'appui de la partie de l'arbre situee entre la gorge et la face en bout et/ou celle du clapet dans la direction de l'axe par une rainure. De ce fait, les faces d'appui ne doivent plus être usinées avec la plus grande précision, mais on peut les obtenir par moulage, par coulée ou sous pression. La division de la (ou de chaque) face d'appui en deux faces individuelles ou davantage permet d'obtenir un appui solide et sûr au niveau de la liaison. Par suite de l'inclinaison des faces d'appui, cette liaison transmet le couple de rotation de façon sûet exempte de tout jeu, tant dans le sens de rotation que dans le sens axial. Il existe à l'intérieur un circuit de tension fermé, dont les parties importantes se trouvent dans la zone de la liaison.Par suite de la tension initiale "indexée" et à l'obtention d'aires de pression équivalentes au niveau des faces d'appui, il est possible d'obtenir, lorsque le clapet est en état de fonctionner, une absence de jeu qui se produit avec intervention du phénomène de fluage, comme pour la plage de travail dans le champ de précontrainte d'une vis d'expansion. Un autre avantage de l'invention est la possibili- té d'une automatisation de la fabrication. Par suite d' un montage orienté sur l'état effectif, l'usinage peut ê- tre considérablement réduit et l'on peut utiliser pour l'arbre des produits finis ou semi-finis. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, il est prévu que la section de la gorge et celle de la protubérance ont une forme triangulaire, carrée ou polygonale et il y a contact entre elles à l'état monté. On peut donc utiliser pour la gorge des formes de section autres que celles de solides de révolution et par conséquent adapter la fabrication aux conditions existantes. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette liaison: Fig. 1 est une vue en coupe représentant le clapet rotatif en position de montage; Fig. 2 est une vue similaire à celle de fig. i, mais représentant le clapet à l'état monté; Fig. 3 est une vue en coupe suivant III-III de fig. 2; Fig. 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de fig.2; Fig. 5 est une vue similaire à celle de fig. 1, mais représentant une variante dans laquelle le palier opposé pour la rotation du clapet est une broche munie d'une face inclinée. La figure 1 montre comment un clapet 1 muni d'un revêtement en élastomère est introduit dans une position inclinée a' l'intérieur du corps 2 de l'appareil de robi netterie et comment ce clapet 1 et l'arbre 3 qui l'entraine en rotation s'emboîtent l'un dans l'autre. A une certaine distance de sa face en bout intérieure 2, l'arbre 2 pré sente une gorge 6 tournée dans la masse. La partie 7 qui subsiste entre cette gorge 6 et la face en bout 5 est munie d'une face oblique 8 tournée vers le clapet 1. La périphérie de ce dernier présente une protubérance annulaire ou en forme d'arc désignée par la référence 9, qui saille vers l'extérieur perpendiculairement à l'axe de rotation de l'ensemble arbre-clapet et dont le rayon intérieur est supérieur au rayon extérieur de la partie 7. Le rayon de la protubérance 9 est décalé par rapport à l'axe de rotation du clapet et ce décalage correspond à la profondeur de la gorge 8 de 1 'arbre 3. La forme de la gorge 6 peut être différente de celle d'un solide de révolution; elle peut être, par exemple, triangulaires carrée ou polygonale. Ceci est fonction des machines dont on dispose et des produits semi-finis utilisés. Le clapet 1 est muni en outre d'une face oblique d'appui 10, qui, à l'état monté du clapet, correspond à la face oblique 8 de la partie 7 de l'arbre. Dans la forme d'exécution représentée ici, la face d'appui 10 présente une dépouille il formée entre elle et la protubérance 9. La forme et les dimensions de la dépouille Il doivent être telles, que le clapet 1 étant maintenu incliné, 1' arbre 3 et sa partie 7 peuvent être engagés à travers la protubérance 9. De plus, dans cette forme d'exécution, le surmoulage en élastomère 12 du clapet 1 présente dans la zone de la face d'appui 10 un espace libre pour recevoir la partie 7 de l'arbre 3. La figure 2 représente le clapet 1 à l'état monté. La face oblique 8 de l'arbre et la face d'appui 10 du clapet sont appliquées l'une contre l'autre et la protubérance 2 est encliquetée dans la gorge 6. Exactement a' 1" opposé de la protubérance 9, une cheville 14 enfoncée dans un trou 13 du clapet 1 maintient celui-ci en position de fonctionnement. Elle joue en outre le rôle de palier opposé pour la rotation du clapet. Dans la forme d'exécution décrite, un faux-bouchon 15 empêche la cheville de tomber. La figure 3 montre la protubérance 9 encliquetée dans la gorge 6 et prenant appui contre la partie 7 par une zone en forme de croissant 16 sur le flanc correspondant de la gorge. Il en résulte une immobilisation sûre de l'arbre 3 dans le sens axial. La figure 4 montre le plan de contact entre la face d'appui 10 et la face oblique 8 de l'arbre. La face d' appui présente ici une rainure longitudinale 17, dont la présence permet d'obtenir un appui sûr à deux points. La figure 5 représente enfin une variante de réalisation dans laquelle le palier opposé pour la rotation du clapet est constitué par une broche li munie d'une face inclinée 18. Ceci permet de donner au palier opposé une configuration adaptée aux techniques de moulage par cou lée, car l'ajustement du clapet 1 a lieu en agissant sur la broche 19 au moyen d'une vis de réglage 20, laquelle permet aussi de créer la tension initiale nécessaire. - REVENDICATIONS 1. - Liaison entre un arbre et un clapet tournant monté dans le corps d'un appareil de robinetterie, caractériséeen ce que l'arbre (3) saille dans la partie du corps (2) qui guide le courant de fluide et présente entre-sa propre face en bout (5) et la face interne du corps une gorge (6) tournée dans la masse, en ce que la partie (7) de l'arbre qui subsiste entre cette gorge et cette face en bout présente une face oblique (8) tournée vers le clapet et inclinée sur l'axe de l'arbre, en ce que le clapet (1) présente sur sa périphérie une protubérance (9) annulaire ou en forme d'arc, qui saille vers l'exté- rieur perpendiculairement à l'axe de rotation du clapet, le rayon intérieur de cette protubérance étant égal ou rayon extérieur de l'arbre (3), en ce que la protubérance (9) est excentrée par rapport à l'axe de rotation du clapet (1), son excentricité étant au moins égale å la profondeur de la gorge (6) de l'arbre, en ce que la protubérance (9) est adaptée à la gorge (6) de l'arbre et est suivie d'une face d'appui (10) qui correspond à la face inclinée (8) de l'arbre, en ce que cette face d'appui (10) présente entre elle et la protubérance (9) une dépouille (11) et en ce que l'arbre peut etre assemblé avec le clapet lorsque ce dernier est en position inclinée. 2.- Liaison selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'une cheville (13) forme le palier opposé pour la rotation du clapet. 3. - Liaison selon la revendication 1, caractériw sée en ce qu'une broche réglable axialement (19), munie d'une face inclinée (18) qui coopère avec une face d'appui correspondante sur le clapet (1), sert de palier opposé pour la rotation du clapet. 4.- Liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face d'appui (8) de la partie (7) entre la gorge et la face en bout de 1' arbre est divisée dans la direction de l'axe de rotation par une rainure (17). 5.- Liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la section de la gorge et celle de la protubérance ont une forme triangulaire, carrée ou polygonale et en ce qu'elles se touchent à l'état monté.