Brevet FR2538497A1 — publié le 19840629

L'invention concerne un organe de robinetterie dont la tige montante commande le déplacement de l'obturateur, cette tige étant raccordée par un écrou de manoeuvre à l'arbre de sortie d'un actionneur électro- mécanique pouvant sur les positions extrêmes de l'obturateur être mis hors circuit par des capteurs de fin de course. Sur ces organes de robinetterie, les capteurs de fin de course peuvent, suivant le type d'organe et d'installation, être actionnés en fonction d'un couple et/ou d'un déplacement Ils sont réglés de telle sorte que les actionneurs soient mis hors circuit sur les positions extrêmes de la course de commande prédéterminée Du fait de cette limitation du couple ou du déplacement, l'organe de robinetterie se trouve protégé de la surcharge aussi longtemps que les capteurs de fin de course fonctionnent correctement. Cependant, s'il advenait que les capteurs de fin de course entrent en dérangement, l'ac-tionneur transmettrait à la tige de la vanne, après la descente de l'obturateur, un couple allant sans cesse en augmentant jusqu'à ce que l'actionneur s'arrête par surcharge La même chose se produirait si en position d'ouverture, l'obturateur venait au contact d'une garniture d'étanchéité déformable Il existe donc un risque d'endommagement ou de détérioration de l'organe de robinetterie et aussi de l'actionneur Pour éliminer ce risque, il faudrait calculer l'organe de robinetterie et l'actionneur sur ce couple de valeur anormalement élevée, et par conséquent, avoir recours à des dispositions techniques considérablement plus co Oteuses On pourrait pallier ces inconvénients en prévoyant une amorce de rupture, mais lorque celle-ci aurait rempli son rôle, l'actionneur ou l'organe de robinetterie ne serait plus en état de fonctionner. L'invention a pour but de protéger l'organe de robinetterie et I'actionneur de la surcharge de façon telle que ces deux éléments puissent demeurer intacts et en état de fonctionnement après l'intervention éventuelle d'un couple d'une valeur anormalement élevée. L'invention résoud ce problème en prévoyant qu'un élément élastique est monté entre l'écrou de manoeuvre et l'arbre de sortie de l'actionneur électromécanique raccordé à la tige montante commandant l'obturateur d'un organe de robinetterie et que sur la tige de vanne, soient fixées à une certaine distance l'une de l'autre deux butées venant au contact d'une contre-portée située côté corps au cas o la tige de vanne viendrait à être déplacée au-delà d'une des positions de fin de course. Lorsqu'un capteur de fin de course monté sur un organe de robinetterie conforme à l'invention ne répond pas et qu'en conséquence, l'actionneur demeure sous tension bien que l'obturateur repose sur la portée d'étanchéité et que la précontrainte élastique nécessaire au maintien de l'étanchéité soit fournie, la butée solidaire de la tige de vanne est arrêtée par la contre-portée côté corps, par exemple par l'écrou d e manoeuvre Le couple continuant à être développé par l'actionneur est alors absorbé par l'élément élastique et fournit un travail de déformation jusqu'à ce que la surcharge provoque l'arrêt de l'actionneur, par exemple par l'intermédiaire du fonctionnement d'un relais thermique du moteur Le couple de commande agissant encore sur l'organe de robinetterie est absorbé par la partie supérieure de celui-ci Grâce à ces dispositions, seule la partie supérieure de l'organe de robinetterie, et non plus celui-ci dans sa totalité, est à calculer sur le couple de surcharge. Ainsi, après un incident du genre défection d'un capteur de fin de course, l'actionneur et l'organe de robinetterie demeurent en état de fonctionner Dans le cas o une position de fin de course se trouve dépassée lors de l'ouverture de la vanne du fait d'un dérangement du capteur correspondant, le système constitué par l'élément élastique et la butée se comporte de façon analogue L'invention peut être utilisée pour tous les robinets et vannes manoeuvrés par un actionneur électro- mécanique et équipés d'un capteur de fin de course commandé par un couple et/ou par un déplacement. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple préférentiel de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent Fig 1: une vue frontale en coupe d'une vanne conforme à l'invention. Fia 2 le détail de la partie repérée X sur la figure 1. L'organe de robinetterie représenté est une vanne comportant un corps ( 1) avec une entrée ( 2) et une sortie ( 3) La vanne est fermée par un obturateur en forme de cône d'étanchéité ( 5) guidé dans un cylindre ( 4) et appliqué contre le siège ( 6) du corps avec un couple de commande déterminé Le cylindre ( 4) est vissé sur le corps de valve, ainsi qu'un couvercle ( 7) Sur le couvercle ( 7) du corps, est monté, par l'intermédiaire d'une bride ( 8), un actionneur électro-mécanique ( 9) Dans cet actionneur, sont incorporés des capteurs connus en soi commandés par le couple ou par le déplacement, dont la fonction est de mettre l'actionneur hors tension lorsqu'est atteinte l'une des positions de fin de course de la vanne. L'arbre de sortie ( 10) de l'actionneur ( 9) est raccordé à l'écrou de manoeuvre ( 11) selon une technique qui sera décrite en détail plus loin Celui-ci entoure la partie supérieure d'une tige de vanne ( 12) de type montant et est suspendu élastiquement dans le couvercle du corps ( 7) avec possibilité de pivotement L'étanchéité du passage de la tige de vanne ( 12) dans le couvercle du corps ( 7) et dans le cylindre ( 4) est réalisée La tige de vanne ( 12) supporte le cône ( 5), monté à son extrémité inférieure Les-ressorts ( 13) montés entre l'écrou de manoeuvre ( 11) et la bride intermédiaire ( 8) donnent à la tige de vanne ( 12) une certaine précontrainte élastique lorsque le cône ( 5) est posé sur son siège. Le cylindre ( 4) est équipé, sur le côté faisant face au cône ( 5), d'un siège arrière ( 14) au contact duquel vient le cône ( 5) lorsque la vanne est en position d'ouverture Les ressorts ( 15) montés entre le couvercle du corps ( 7) et l'écrou de manoeuvre (ll) donnent à la tige de vanne ( 12) une certaine précontrainte élastique lorque le cône ( 5) est levé. Sur l'extrémité supérieure de la tige de vanne ( 12), est prévue une butée ( 16) La butée ( 16) peut être constituée d'un écrou vissé sur la tige ( 12) et bloqué sur elle Elle est réglée de telle sorte qu'elle puisse venir au contact d'une contre-portée du corps une fois le cône ( 5) amené par la tige de vanne ( 12) sur le siège du corps ( 6), et obturant par conséquent la vanne Comme contre-portée du corps, il est avantageux d'utiliser la face frontale de l'écrou de manoeuvre ( 10). Au-dessous de l'écrou de manoeuvre ( 11), est fixée sur la tige de vanne ( 12) une autre butée ( 17), également en forme d'écrou Cette seconde butée ( 17) est réglée de telle sorte qu'elle puisse venir au contact de la face frontale inférieure de l'écrou de manoeuvre ( 11), servant alors de contre portée côté corps dès que la tige de vanne ( 12) amène la face frontale supérieure du cône ( 5) contre le siège arrière ( 14). L'écrou de manoeuvre ( 11) est raccordé à la douille d'entrainement ( 18) sur laquelle est fixé un élément élastique Comme élément élastique, on utilise de préférence une barre de torsion ( 19). Celle-ci se situe dans le prolongement de l'axe de la tige de vanne ( 12) La barre de torsion ( 19) formant élément élastique est raccordée par une pièce de liaison ( 20) à l'arbre de sortie ( 10) de l'actionneur ( 9). En fonctionnement normal de la vanne, le couple de réglage de l'actionneur ( 9) est transmis par la pièce de liaison ( 20), la barre de torsion ( 19) et la douille d'entraînement ( 18) à l'écrou de manoeuvre ( 11) Au cas o l'un des capteurs de fin de course entrerait en dérangement et o l'actionneur demeurerait sous tension bien que la tige ( 12) ait atteint l'une de ses positions de fin de course et appliqué le cône ( 5) contre le siège du corps ( 6) ou le siège arrière ( 14), la butée ( 16), ou l'autre butée ( 17), serait au contact de l'écrou de manoeuvre ( 11) Tout accroissement de la charge supportée par la tige de vanne ( 12) et le cône ( 5) serait ainsi empêché La charge provenant de l'actionneur serait alors absorbée par la partie supérieure du couvercle du corps ( 7) et par la pièce de liaison ( 20) et transformée en un travail de déformation de la barre de torsion ( 19) Dans le même temps cependant, la poussée nécessaire au maintien de l'étanchéité serait exercée par les ressorts en précontrainte ( 13,15) sur le siège du corps ( 6) ou le siège arrière ( 14). La barre de torsion ( 19) est dimensionnée pour pouvoir absorber de 1,5 à 10 fois la valeur du couple de commande de l'actionneur ( 9). La transmission du couple de commande de l'actionneur à la tige s'opérant de la même façon sur un robinet-vanne que sur une vanne, le système constitué par l'élément élastique et les butées peut aussi être utilisé pour les robinets-vannes. R E V E N D I C A T I O N S 1 Organe de robinetterie dont la tige montante ( 12) commande le déplacement de l'obturateur, cette tige étant raccordée par un écrou de manoeuvre ( 11) à l'arbre de sortie ( 10) d'un actiunneur électromécanique ( 9) pouvant, sur les positions extrêmes de l'obturateur, être mis hors tension par des capteurs de fin de course, caractérisé en ce que un élément élastique est monté entre l'écrou de manoeuvre ( 11) et l'arbre de sortie ( 10), et que sur la tige de vanne ( 12) sont fixées à une certaine distance l'une de l'autre deux butées ( 16,17) venant au contact d'une contre-portée du corps de vanne s'il advient que la tige de vanne ( 12) soit déplacée au-delà de l'une de ses positions de fin de course. 2 Organe de robinetterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées ( 16,17) sont réglables en position sur la tige de vanne ( 12). 3 Organe de robinetterie selon la revendication 2, caractérisé en ce que les butées ( 16,17) sont -constituées par des écrous vissés sur la tige de vanne ( 12). 4 Organe de robinetterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,_ caractérisé en ce que les butées ( 16,17) viennent au contact de l'écrou de manoeuvre ( 11). Organe de robinetterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément élastique est constitué par une barre de torsion ( 19). 6 Organe de robinetterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément élastique est calculé sur une valeur de 1,5 à 10 fois le couple de commande de l'actionneur.