Brevet FR2545906A1 — publié le 19841116

- La présente invention se rapporte à un robinet à soupape à guide pour un réseau de tuyauteries pour liqui- des, ce robinet comprenant: un corps muni d'un raccord d'entrée et d'au moins un raccord de sortie et d'un boîtier de soupape sé- parant les raccords l'un de l'autre ou les uns des autres une tige de soupape montée axialement coulissan- te dans le corps et munie d'un obturateur, une surface de fermeture, ou siège, formée dans le boitier de soupape et coopérant avec l'obturateur pour fermer le raccord de sortie; et des moyens d'actionnement pour déplacer l'obtu- rateur entre une position de fermeture, dans laquelle il est appliqué contre la surface de fermeture, et une posi- tion d'ouverture située au-dessus de la surface de ferme- ture afin de fermer et, respectivement, ouvrir le trajet d'écoulement entre les raccords. Dans l'industrie alimentaire, par exemple, dans les laiteries, des liquides doivent être transportés au moyen d'un réseau de tuyauteries entre divers étages de traitement et de stockage, l'écoulement des liquides dans le réseau de tuyauteries étant commandé au moyen de robi- nets d'aiguillage montés dans le réseau de tuyauteries. Un robinet d'aiguillage fonctionne comme un robinet dit à trois voies dans lequel l'obturateur obture toujours le trajet d'écoulement du liquide entre le raccord d'entrée et l'un-ou l'autre des raccords de sortie et ouvre d'une manière correspondante le trajet d'écoulement entre le rac- cord d'entrée et l'autre raccord de sortie La tige qui actionne l'obturateur est habituellement actionnée au moyen d'air comprimé de sorte que la tige peut être déplacée par l'air comprimé vers une position extrême dans laquelle un premier trajet d'écoulement est fermé et l'autre trajet d'écoulement est ouvert et par un ressort de rappel vers une autre position extrême dans laquelle le premier trajet d'écoulement est ouvert et l'autre trajet d'écoulement est fermé L'inconvénient d'une telle construction de robinet est, cependant, que l'obturateur actionné par ressort peut s'ouvrir d'une manière intempestive à l'encontre de l'ac- tion du ressort du fait des coups de bélier qui se produi- sent dans le réseau de tuyauteries de sorte qu'il en ré- sulte des situations momentanées au cours desquelles les deux trajets d'écoulement sont ouverts simultanément, ce qui est contraire au principe de fonctionnement d'un tel robinet et peut même provoquer des dommages considérables, en particulier dans l'industrie alimentaire L'obturateur actionné par un ressort se ferme brusquement et peut pro- voquer des coups de bélier gênants dans le réseau de tuyauteries, Le but de la présente invention est de réaliser un robinet qui supprime l'inconvénient précité et rende possible le maintien de l'obturateur fermé de manière fia- ble même lorsqu'il se produit des coups de bélier Ce but est atteint avec un robinet selon l'invention qui est ca- ractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de verrouil- lage pour verrouiller la tige de soupape, de manière à l'immobiliser axialement, au moins dans-ladite position de fermeture. L'invention est basée sur l'idée d'effectuer le déplacement de la tige-à l'aide d'un dispositif qui pro- duit un verrouillage mécanique forcé de la tige dans la position de fermeture-, dans la position extrême du dépla- cement de la tige On peut utiliser pour un tel dispositif de verrouillage un excentrique, un double coin, une vis ou analogue Les dispositifs de verrouillage peuvent être réa- lisés sous une forme à commande manuelle ou ils peuvent être actionnés par un milieu sous pression de façon que le déplacement et le verrouillage de la tige de soupape puis- sent être effectués, par exemple, au moyen d'une commande à distance Le déplacement de la tige est commandé et l'ou- verture et la fermeture-se produisent sans à-coup grâce à la forme de l'excentrique de sorte qu'aucun coup de bélier n'est produit dans le réseau de tuyauteries. Il est préférable que l'obturateur soit une sou- pape à plateau munie d'un anneau d'étanchéité flexible en forme de collier pour chaque raccord de sortie. L'invention, sous sa forme la plus simple, peut être adaptée à un robinet à soupape à guide muni d'un uni- que raccord d'entrée et d'un unique raccord de sortie et ne comportant qu'un seul trajet d'écoulement qui peut être ou- vert ou fermé. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur les- quels: les Fig 1 et 2 représentent respectivement une vue en coupe axiale et une vue de côté d'un robinet à trois voies selon un premier mode de réalisation de l'invention; et les Fig 3 et 4 représentent des vues respecti- vement correspondantes aux Fig 1 et 2 d'un robinet selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur les Fig 1 et 2, on a représenté uh robinet à trois voies conçu, par exemple, pour être utilisé dans une laiterie, robinet qui comporte un corps 1 qui forme trois raccords de branchement, à savoir, un raccord d'en- trée 2,,un raccord de retour 3 et un raccord de sortie 4. Les raccords d'entrée et de retour sont formés directement sur un boîtier 5 de soupape tandis que le raccord de sor- tie est relié au boîtier de soupape par un orifice de sor- tie 6. Une tige 7 est montée axialement coulissante dans le corps 1, coaxialement avec le raccord de retour 3 et avec l'orifice de sortie 6 Un obturateur cylindrique 8 est fixé à l'extrémité de la tige qui traverse le boîtier de soupape L'extrémité de la tige qui fait saillie à l'ex- térieur du corps est assemblée à un dispositif 9 de réglage et de verrouillage. 4- L'obturateur 8 est muni de deux anneaux d'étan- chéité 10 en forme de collier, par exemple, en Téflon, qui sont orientés dans des directions opposées, ces anneaux étant alternativement appliqués par le déplacement de la tige contre la surface de fermeture 3 a de forme circulaire, ou siège, du raccord de retour 3 ou contre une surface de fermeture 6 a de forme circulaire, ou siège, de l'orifice de sortie 6 de sorte que deux trajets d'écoulement séparés l'un de l'autre sont formés dans le corps, à savoir,-celui *partant du raccord d'entrée 2, traversant le boîtier 5 et aboutissant'au raccord de retour 3 et celui partant du rac- cord d'entrée 2, traversant le boîtier 5 et l'orifice de sortie 6 et aboutissant au raccord de sortie 4. Un support 11 est fixé au corps 1 et un disque excentrique 12 est monté à rotation sur le support au moyen d'une tige de pivot 13 de façon que l'axe de rotation de l'excentrique soit disposé perpendiculairement à l'axe de la tige 7 Le disque excentrique est entouré par un corps annulaire 14 qui est relié à l 'extrémité de la tige 7 au moyen d'une chape 15 Un bras de commande 16 est fixé à la tige de pivot 13 de l'excentrique. Le-diamètre du disque excentrique est choisi en fonction de la distance entre les surfaces de fermeture ou sièges 3 a et 6 a de façôn que, lorsque le disque excentrique est disposé dans la position extrême représentée sur la Fig 1, l'obturateur ferme le raccord de retour 3 et que, lorsque le disque excentrique est disposé dans la position extrême opposée représentée sur la Fig 3, l'obturateur ferme l'orifice de sortie 6. Afin de permettre un léger mouvement d'adaptation axial des anneaux d'étanchéité 10, deux ressorts 17 sont montés da ns 1 'obturateur, un pour chaque anneau, ces res- sorts appliquant élastiquement les anneaux d'étanchéité contre la surface de fermeture ou siège respectif. On observera que l'on peut déplacer l'obturateur entre ses positions de fermeture et d'ouverture au moyen d'un déplacement de la tige produit par une rotation du disque excentrique Dans ces deux positions de l'obtura- teur, le disque excentrique immobilise la tige de manière fiable dans la position établie. Le mode de réalisation du robinet représenté sur les Fig 3 et 4 ne diffère du mode de réalisation décrit ci-dessus que par le fait que le robinet est réalisé sous la forme d'un robinet à deux voies Dans ce cas également, l'obturateur est verrouillé de manière fiable dans sa posi- tion de fermeture au moyen du dispositif à excentrique. Les dessins et la description qui s'y rapporte n'ont été donnés que dans le but d'illustrer l'idée inven- tive Le robinet selon l'invention peut varier dans ses dé- tails sans sortir pour cela du cadre des revendications. Bien qu'on ait représenté sur les dessins le disque excen- trique comme étant commandé manuellement, on peut facilement modifier la construction, par exemple, de manière que le robinet soit commandé par un milieu sous pression, en accou- plant le disque excentrique à la tige de piston d'un vérin animé par un fluide sous pression ou analogue de façon que la tige de piston puisse faire tourner le disque Il est également possible de munir le robinet d'un mécanisme sé- paré pour déplacer la tige de soupape et d'un autre méca- nisme séparé pour provoquer le verrouillage ci-dessus men- tionné de la tige de soupape. R E V E N D I C A T I O N S 1 Un robinet à soupape à guide pour un réseau de tuyauteries pour liquides, ce robinet à soupape com- prenant: un corps ( 1) muni d'un raccord d'entrée ( 2) et d'au moins un raccord de sortie ( 3, 4) et d'un bottier ( 5) de soupape séparant les raccords l'un de l'autre ou les uns des autres; une tige ( 7) de soupape montée axialement cou- lissante dans le corps et munie d'un obturateur ( 8); une surface de fermeture ou siège ( 3 a, 6 a) for- mée dans le boitier de soupape et coopérant avec l'obtu- rate-ur pour fermer le raccord de sortie ( 3 ou respective- ment, 4); et des moyens d'actionnement pour déplacer l'obtu- rateur entre une position de fermeture, dans laquelle il est appliqué contre la surface de fermeture, et une posi- tion d'ouverture située au-dessus de la surface de ferme- ture afin de fermer et, respectivement, ouvrir le trajet d'écoulement entre les raccords, caractérisé en ce que le robinet est muni d'un dispositif de verrouillage ( 9) pour verrouiller la tige ( 7) de soupape, de manière à l'immo- biliser axialement, au moins dans ladite position de fer- meture. 2 Robinet à soupape selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage ( 9) verrouille également la tige ( 7) de soupape, de manière à l'immobiliser axialement dans sa position d'ouverture. 3 Robinet à soupape selon la revendication 2, dans lequel le corps ( 1) est muni de deux raccords de sor- tie ( 3, 4) reliés au boîtier ( 5)-de soupape et dans lequel une surface de fermeture ou siège ( 3 a et, respectivement, 6 a) disposée coaxialement avec la tige ( 7) de soupape est formée dans le corps pour chaque raccord de sortie, de sor- te que l'obturateur ( 8) est à double effet en ce sens que, 7. lorsque l'obturateur est disposé dans la position d'ouver- ture par rapport à l'un des raccords de sortie, il est dis- posé simultanément dans la position de fermeture par-rap- port à l'autre raccord de sortie, et vice-versa, caracté- risé en ce que le dispositif de verrouillage ( 9) verrouil- le la tige ( 7) de soupape, de manière à l'immobiliser axia- lement, dans sa position de fermeture par rapport à chacun des raccords ( 3, 4). 4 Robinet à soupape selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage ( 9) est un mécanisme à excentrique. Robinet à soupape selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage ( 9) comprend un disque excentrique ( 12) qui est monté pivotant dans le corps ( 1) autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la tige ( 7) de soupape et est accouplé à la tige de sou- pape de façon que le mouvement de rotation du disque excen- trique provoque un déplacement axial de la tige, le disque excentrique ayant des dimensions telles que le déplacement de la tige correspond, dans les positions extrêmes du dis- que excentrique, respectivement à la position de fermeture et à la position d'ouverture de l'obturateur ( 8). 6 Robinet à soupape selon la revendication-4, caractérisé en ce que l'obturateur ( 8) est une soupape à plateau munie d'un anneau d'étanchéité ( 10) en forme de collier axialement flexible pour chaque raccord de sortie ( 3, 4)