Brevet FR2552842A1 — publié le 19850405

La présente invention se rapporte à un robinet d'arrêt dont l'obturateur est constitué par une boule qui présente un canal intérieur en angle, ouvert à ses deux extrémités, et est logée dans un siège de forme complémentaire aménagé sur le trajet de la veine fluide à l'intérieur du corps du robinet, siège dans lequel débouchent au moins trois alésages ouverts à leur autre extrémité, deux de ces alésages étant chacun pourvus d'un moyen de raccordement et étant susceptibles d'être mis en communication au travers dudit canal sous l'action d'un organe de commande du pivotement de la boule monté à rotation dans le troisième alésage dont l'axe longitudinal est confondu avec un axe de la boule. On sait que le raccordement de conduites en dérivation sur une canalisation d'adduction d'eau souterraine, en vue par exemple de la mise en eau d'une habitation neuve, est rendu difficile par le fait qu'il est souhaitable d'effectuer ce raccordement sans interrompre la circulation de l'eau dans la canalisation d'adduction. Pour réaliser ce type de raccordement, on utilise un robinet dit de prise en charge, qui est en fait un robinet à angle tel que spécifié cidessus, dans lequel deux des alésages, constituant respectivement le logement de l'or- gane de commande et l'entrée de liquide, sont en alignement et le troisième, qui forme la sortie de liquide du robinet, est perpendiculaire aux deux premiers. Dans un premier temps, on monte, à l'aide d'un collier spécial d'étanchéité le corps nu du robinet de prise en charge sur la paroi de la canalisation, en plaçant son entrée de liquide contre cette dernière. Puis, on raccorde sur le logement vide de l'organe de commande du robinet une vanne de sectionnement sur laquelle on fixe un outil de perçage dont le foret peut etre déplacé à travers le corps du robinet et la vanne de sectionnement placée en position ouverte. Après avoir obturé la sortie de liquide du corps du robinet, on perce la paroi de la canalisation à l'aide du foret puis on rétracte le foret à l'intérieur de son logement étanche en l'amenant au-delà de la vanne, que l'on ferme ensuite avant de retirer l'outil de perçage. L'étape suivante consiste à fixer sur la vanne un outil spécial de montage, destiné à assurer la mise en place de l'obturateur et de son organe de commande dans le corps du robinet à travers la vanne replacée en position ouverte. Après avoir placé le robinet ainsi assemblé en position fermée, on retire l'outil de montage et la vanne de sectionnement, puis on raccorde sur la sortie de liquide du robinet la conduite à placer en dérivation. Il est clair que cette opération de raccordement est extrêmement longue et complexe et nécessite un grand nombre d'outils et d'accessoires spécialement conçus à cette fin. En outre, l'ordre et la précision des manipulations effectuées au cours de cette opération sont d'une grande importance, si bien qu'elles doivent être menées avec la plus grande attention et le maximum de précautions. Enfin, si l'étape de perçage de la canalisation est en soi relativement rapide et simple à exécuter, il n'en va pas de même pour l'étape finale de mise en place de l'obturateur et de son organe de commande. Il est encore à noter qu'au cours de cette opération de raccordement, l'utilisation d'un grand nombre d'outils et d'accessoires différents accouplés les uns aux autres pose au surplus des problèmes d'étanchéité qui ne sont pas toujours simples à résoudre. La présente invention se propose de remédier à tous ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un robinet d'arrêt dont on peut modifier le profil du canal d'écoulement de façon extrêmement simple dans le but de l'utiliser comme robinet de prise en charge. Selon l'invention, ce robinet d'arret, qui est du type spécifié en préambule, se caractérise en ce que ses deux premiers alésages sont pourvus de moyens de raccordement identiques entre eux en formes et en dimensions et présentent en outre des axes longitudinaux constituant des axes de la boule, et l'organe de commande est monté amovible dans le troisième alésage par l'intermédiaire d'un moyen de raccordement identique en formes et dimensions à ceux des deux premiers alésages et comprend un élément de manoeuvre mâle coopérant avec un élément de manoeuvre femelle formé en creux dans la boule de manière à être centré autour d'un axe de cette dernière. Selon une autre caracéristique de l'invention, le canal en angle de la boule est formé d'un premier et d'un deuxième perçages, la boule présentant en outre un troisième perçage qui prolonge le premier en formant avec celui-ci un canal rectiligne qui traverse la boule de part en part. Par ailleurs, ce canal rectiligne est sensiblement diamétral tandis que deux des alésages du corps présentent le même axe longitudinal. Avantageusement, l'axe longitudinal du troisième alésage est perpen diculaire à celui des deux premiers tandis que l'axe de l'élément de manoeuvre femelle et celui du deuxième perçage sont perpendiculaires à l'axe longitudinal du canal rectiligne de la boule. Enfin, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la boule porte en creux sur sa surface un deuxième élément de manoeuvre femelle centré sur un axe de la boule perpendiculaire à l'axe longitudinal du canal rectiligne de cette dernière et décalé angulairement de 900 par rapport au premier élément de manoeuvre femelle. Grâce à cet ensemble de dispositions, on peut installer l'organe de commande dans n'importe lequel des alésages. On peut aussi facilement orienter la boule de telle façon que le canal en T formé par ses trois perçages joue soit le rôle d'un canal rectiligne, le deuxième perçage étant alors en permanence obturé par la paroi du corps du robinet, soit celui d'un canal en équerre auquel cas le premier ou le troisième perçage est obturé par cette même paroi. On peut également amener en même temps l'un des deux éléments de manoeuvre femelles de la boule en face de l'alésage choisi pour l'organe de commande. En conséquence, on peut très facilement modifier le profil du canal d'écoulement du robinet selon l'invention pour lui donner soit la configuration d'un robinet droit, soit celle d'un robinet à angle. Cette particularité du robinet d'arrêt selon l'invention, quand celui-ci est utilisé comme robinet de prise en charge, permet de grandement simplifier et abréger l'opération de raccordement d'une conduite en dérivation sur une canalisation d'eau. En effet, pour effectuer ce raccordement, il suffit de monter sur la canalisation le robinet complètement assemblé et placé dans sa configuration de robinet droit, puis de fixer directement sur l'alésage restant libre du robinet l'outil de perçage, d'ouvrir ensuite le robinet et de percer la paroi à l'aide du forêt traversant le canal rectiligne de l'obturateur. Il ne reste plus alors qu'à rétracter le forêt au-delà de l'obtura- teur du robinet, puis à fermer ce dernier, à retirer l'outil de perçage, et à placer l'organe de commande dans l'alésage ainsi libéré. Le robinet a alors la configuration d'un robinet à angle auquel on raccorde la conduite à placer en dérivation. On ajoutera encore que pour permettre le montage de la boule dans le corps du robinet, celui-ci est formé de deux pièces assemblées le long d'un plan équatorial de la boule. Un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lequels - Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe longitudinale représentant, respectivement en positions d'ouverture et de fermeture, un robinet d'arrêt selon l'invention dans son utilisation en tant que robinet droit - La figure 3 est une vue en perspective de la boule obturatrice équipant ce robinet - La figure 4 est une vue en coupe transversale de cette boule effectuée selon le plan IV-IV de la figure 3 - Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe longitudinale du robinet de la figure 1 converti en un robinet en angle représenté respectivement dans ses positions d'ouverture et de fermeture ; et - La figure 7 est une vue en demi-coupe longitudinale d'un dispositif de perçage d'une conduite d'adduction d'eau, dans lequel le robinet selon l'invention est utilisé comme robinet de prise en charge. Comme on peut le voir sur les figures 1, 2, 5 et 6, le robinet d'arrêt selon l'invention comprend un corps 1 qui renferme un obturateur en forme de boule 2, logé étroitement, par l'intermédiaire de trois joints d'étanchéité annulaires 3, dans un siège 4 de forme complémentaire aménagé à l'intérieur du corps 1 sur le trajet de la veine liquide. Le corps 1 est en outre percé de trois alésages cylindriques 5, 6 et 7 qui, à l'une de leurs extrémités, débouchent dans le siège 4 et, à leur autre extrémité, s'ouvrent sur l'extérieur au niveau d'une partie élargie filetée intérieurement, référencée 8, 9 et 10 respectivement. Deux de ces alésages 5 et 6 présentent le même axe longitudinal X qui constitue en même temps un axe de la boule 2, tandis que le troisième alésage 7 est formé dans une excroissance 11 du corps 1, autour d'un axe Y perpendiculaire à l'axe X et confondu lui aussi avec un axe de la boule 2. En revenant maintenant à la boule 2, représentée plus en détail sur les figures 3 et 4, on peut voir qu'elle présente trois perçages 12, 13, 14 respectivement centrés sur un axe de la boule, ces trois perçages communiquant entre eux au centre de la boule et débouchant à leur autre extrémité sur la surface extérieure de cette dernière. En outre, le premier perçage 12 est per pendiculaire au deuxième 13 et présente le même axe que le troisième 14. De la sorte, le premier et le troisième perçages 12 et 14 forment un canal diamétral rectiligne 15 qui traverse de part en part la boule 2, tandis que le deuxième définit respectivement avec les deux autres deux canaux en équerre. Le robinet d'arrêt selon l'invention comprend encore un organe de commande 16 du pivotement de la boule 2, portant un filetage extérieur 17 grâce auquel il peut être vissé dans la partie élargie filetée intérieurement 10 du troisième alésage 7. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les parties élargies 8, 9 et 10 des trois alésages 5, 6 et 7 ont le même diamètre et présentent des filetages intérieurs ayant des pas de vis identiques et complémentaires de celui du filetage extérieur 17 de l'organe de commande 16, si bien que celui-ci peut être monté amovible, indifféremment dans l'une ou l'autre des parties filetées 8, 9 ou 10 des alésages 5, 6 et 7. L'organe de commande 16 porte à son extrémité intérieure un carré mâle 19 centré sur son axe de symétrie. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, ce carré mâle 19 coopère avec un carré femelle 20 de dimensions complémentaires, formé en creux dans la surface de la boule 2 autour d'un axe de cette dernière perpendiculaire à l'axe du canal 15 et décalé angulairement de 900 par rapport à celui du deuxième perçage 13. La surface de la boule 2 porte aussi en creux un deuxième carré femelle 21 identique au premier et décalé angulairement de 900 par rapport à celui-ci tout en étant diamétralement opposé à l'ouverture du deuxième perçage 13. Il est encore à noter que sur l'extrémité extérieure de l'organe de commande 16, se dresse un autre carré mâle 23 sur lequel on peut agir au moyen d'une clé de serrage appropriée pour visser ou dévisser l'organe de commande 16 dans son alésage. On observera encore sur la figure 1, que le corps 1 du robinet selon l'invention est formé de deux pièces moulées 24 et 25 qui sont assemblées au moyen de brides 26 et 27, réunies l'une à l'autre le long d'un plan équatorial de la boule 2, au moyen d'ensembles vis-écrou-28. Comme cela ressortira de la description qui va suivre, on peut grâce à l'identité des dimensions des trois parties filetées 8, 9 et 10 des alésages 5, 6 et 7 et à la structure originale de la boule 2 visible sur les figures 3 et 4, modifier le profil du canal d'écoulement intérieur du robinet selon l'invention pour l'utiliser soit en tant que robinet droit, soit en tant que robinet en angle. Dans son utilisation comme robinet droit, le robinet selon l'invention présente la configuration représentée sur les figures 1 et 2, qui peut lui être donnée par exemple au cours de l'assemblage du corps 1. Dans cette configuration, la boule 2 est orientée dans son siège 4 de telle façon que l'axe de son canal rectiligne 15 soit dans le même plan que l'axe X des deux alésages alignés 5 et 6 et que celui de son premier carré femelle 20 soit confondu avec l'axe Y du troisième alésage 7 du corps 1, dans lequel l'organe de commande 16 est vissé jusqu'à ce que son carré mâle 19 vienne en prise avec le carré femelle 20 de la boule 2. Dès lors, pour placer le robinet droit dans sa position d'ouverture représentée sur la figure 1, il suffit, en agissant sur l'organe de commande, d'amener l'axe du canal 15 en coïncidence avec l'axe X des deux alésages alignés 5 et 6 qui sont alors mis en communication à travers le canal 15 pour assurer le passage d'un liquide à travers le robinet lorsque celui-ci est raccordé, au niveau des deux alésages 5, 6 à des conduites de transport de ce liquide. Pour placer ce robinet droit dans sa position de fermeture représentée sur la figure 2, on tourne l'organe de commande 16 d'un quart de tour, par exemple selon la flèche de la figure 1. Ainsi le canal 15 débouche sur les deux parois latérales du corps 1 du robinet, la communication entre les deux alésages 5 et 6 étant ainsi coupée. Comme on peut le voir sur la figure 2, le deuxième carré femelle 21, dans cette position de la boule 2, vient automatiquement se placer en face du premier alésage 5 dans lequel on peut alors visser ltorgane de commande 16, comme représenté sur la figure 6, après l'avoir retiré du troisième alésage. Le robinet selon l'invention présente alors la configuration d'un robinet en angle dans sa position fermée, et pour le placer dans sa position d'ouverture illustrée par la figure 5, il suffit de faire tourner d'un quart de tour l'organe de commande 16, par exemple selon la flèche de la figure 5. Une communication s'établit alors, à travers le canal en équerre formé par les deuxième et troisième perçages 13 et 14 de la boule 2, entre les deux alésages 6 et 7 dans lesquels peuvent être vissées des conduites d'amenée et d'évacuation de liquide. Il va de soi que si, lorsque le robinet est dans sa configuration représentée sur la figure 1, on tourne l'organe de commande 16 dans l'autre sens, on peut ensuite visser ce dernier dans le deuxième alésage 6 pour réaliser une liaison en angle entre les deux autres alésages 5 et 7. De par sa possibilité de transformation de robinet droit en robinet en angle, le robinet d'arrêt selon l'invention peut avantageusement être utilisé comme robinet de prise en charge en vue du raccordement d'une conduite en dérivation sur une canalisation d'adduction d'eau en service. Dans cette application illustrée par la figure 7, on place le robinet dans la configuration représentée sur la figure 1 d'un robinet droit en position ouverte, pour le monter dans un premier temps sur la paroi de la canalisation 29, en positionnant son premier alésage 5 contre cette dernière. Ce montage est réalisé à l'aide d'un collier de fixation 30 qui, après le perçage de la canalisation 29, assure une étanchéité entre cette dernière et le robinet R. L'étape suivante consiste à fixer, par tout moyen approprié assurant une bonne étanchéité, l'armature 31 d'un outil de perçage 32 sur la partie du robinet entourant le deuxième alésage 6. Cet outil de perçage 32 comprend un forêt 33 qui peut être déplacé à travers les alésages 5 et 6 du robinet et le canal 15 de la boule 2, au moyen d'un cliquet d'entraînement 34, le foret traversant une douille de coulissement 35 portée par l'armature 31, avec interposition d'une garniture d'étanchéité 36 retenue par un presse-étoupe 37. Une fois que la pointe 38 du forêt 33 est au contact de la paroi de la canalisation 29, on met en marche le système d'entralnement en rotation 39 du foret pour percer cette paroi. Ce perçage étant réalisé, on rétracte le forêt 33 au-delà de la boule 2 du robinet R que l'on ferme alors de la façon représentée sur la figure 2. Puis, on désaccouple l'outil de perçage 32 du robinet, on dévisse l'organe de commande 16 et on l'ajuste dans le deuxième alésage 6, de la façon représentée sur la figure 5. Dès lors, on ouvre un court instant le robinet R, tel que représenté sur la figure 6, pour évacuer par l'alésage 7 les copeaux produits par le percage. Après avoir refermé le robinet, il ne reste plus alors qu'à visser dans l'alésage 7 la conduite à placer en dérivation sur la canalisation 29. Il est clair que cette opération de raccordement est grandement simplifiée et réduite en durée de par l'utilisation, comme robinet de prise en charge, du robinet d'arrêt selon l'invention. On peut notamment se passer de la vanne de sectionnement interposée normalement entre le robinet et -l'outil de perçage et on peut supprimer l'étape longue et fastidieuse de montage des organes intérieurs du robinet. En outre, en utilisant le robinet selon l'invention, on n'est plus confronté aux problèmes d'étanchéité rencontrés jusqu'à présent. Il va de soi que le robinet selon l'invention peut avoir toutes autres sortes d'applications, la géométrie extérieure du robinet pouvant être adaptée à l'application envisagée. REVENDICATIONS 1. Robinet d'arrêt dont l'obturateur est constitué par une boule (2) qui présente un canal intérieur en angle (12, 13), ouvert à ses deux extrémités et est logée dans un siège (4) de forme complémentaire aménagé sur le trajet de la veine fluide à l'intérieur du corps (1) du robinet, siège dans lequel débouchent au moins trois alésages (5, 6, 7) ouverts à leur autre extrémité, deux de ces alésages (5, 6) étant chacun pourvus d'un moyen de raccordement (8, 9) et étant susceptibles d'être mis en communication au travers dudit canal (12, 13) sous l'action d'un organe de commande (16) du pivotement de la boule (2) monté à rotation dans le troisième alésage (7) dont l'axe longitudinal (Y) est confondu avec un axe de la boule, ledit robinet d'arrêt étant carac- térisé en ce que les deux premiers alésages (5, 6) sont pourvus de moyens de raccordement (8, 9) identiques entre eux en formes et dimensions et présentent en outre des axes longitudinaux constituant des axes de la boule, et en ce que l'organe de commande (16) est monté amovible dans le troisième alésage (7) par l'intermédiaire d'un moyen de raccordement (10) identique en formes et en dimensions à ceux (8, 9) des deux premiers alésages (5, 6) et comprend un élément de manoeuvre mâle (19) coopérant avec un élément de manoeuvre femelle (20) formé en creux dans la boule (2) de manière à être centré autour d'un axe de cette dernière. 2. Robinet d'arrêt selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal en angle de la boule (2) est formé d'un premier et d'un deuxième per çages (12, 13), la boule présentant en outre un troisième perçage (14) qui prolonge le premier (12) en formant avec celui-ci un canal rectiligne (15) qui traverse la boule (2) de part en part. 3. Robinet d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal rectiligne (15) de la boule (2) est sensiblement diamétral tandis que deux des alésages (5, 6) du corps (1) présentent le même axe longitudinal (X). 4. Robinet d'arrêt selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe loyRtudiEl (Y)du troisième alésage (7) est perpendiculaire à celui (X) des deux premiers (5, 6) tandis que l'axe de l'élément de manoeuvre femelle (20) et celui du deuxième perçage (13) sont perpendiculaires à l'axe longitudinal du canal rectiligne (15) de la boule. 5. Robinet d'arrêt selon la revendication 4, caractérisé en ce que la boule (2) porte en creux sur sa surface un deuxième élément de manoeuvre femelle (21) centré sur un axe de la boule perpendiculaire à l'axe longitudinal du canal rectiligne (15) de cette dernière et décalé angulairement de 900 par rapport au premier élément de manoeuvre femelle (20). 6. Robinet d'arrêt selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chacun desdits moyens de raccordement (8, 9, 10) est constitué par une partie d'extrémité cylindrique de l'alésage (5, 6, 7) correspondant, portant un filetage intérieur, l'organe de commande (16) étant pourvu d'un filetage extérieur complémentaire (17). 7. Robinet d'arrêt selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacun des éléments de manoeuvre femelles (20, 21) de la boule (2) est formé par un carré femelle réalisé en creux dans la surface de cette dernière, l'élément de manoeuvre mâle (19) de l'organe de commande (16) étant constitué par un carré mâle de dimensions correspondantes. 8. Robinet d'arrêt selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (1) est formé de deux pièces (24, 25) assemblées le long d'un plan équatorial de la boule (2).