Brevet FR2571117A1 — publié le 19860404

ROBINET MONOBLOC POUR LIQUIDES ET GAZ La présente invention concerne le domaine des robinets pour fluides, ctest-à-dire pour liquides et gaz. Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les robinets constitués en matières synthétiques, notamment en polyéthylène ou matériaux similaires. Diverses solutions ont été proposées pour réaliser des robinets aisés et peu coûteux à construire. Les buts poursuivis consistent à réaliser le minimum de pièces possibles pour un robinet et à faire en sorte que le montage de ces différentes pièces soit commode et aboutisse à un résultat fiable, c'est-à-dire à un robinet présentant la résistance et l'étanchéité voulues. On rappellera que les robinets sont constitués, sous leur forme la plus générale, par un corps en une ou plusieurs parties, raccordé aux conduites d'entrée et de sortie du fluide. A l'intérieur de ce corps est prévu un moyen de contrôle de l'écoulement du fluide qui, le plus souvent, est constitué par une pièce de forme générale cylindrique ou sphérique au centre de laquelle est ménagé un conduit cylindrique. Ce moyen de contrôle est monté en rotation dans le corps pour pouvoir, soit permettre l'écoulement du fluide, soit interrompre celuici, soit encore le réguler en adoptant des positions intermédiaires. Pour obtenir l'actionnement du moyen de contrôle de l'écoulement du fluide, celui-ci est relié à un moyen de commande accessible de l'extérieur qui peut être manipulé généralement par une clé ou un volant. La présente invention a pour objet un robinet du type de ceux précédemment décrits, caractérisé en ce que ledit corps est constitué de deux demi-corps identiques et en ce qu'il comporte, en outre, une chemise disposée entre chaque demi-corps et ledit moyen de commande. Ce robinet peut être constitué en tout matériau et notamment par un matériau synthétique tel que du polyéthylène. Le moyen de contrôle de l'écoulement peut être de forme générale sphérique, cylindrique ou conique. Le moyen de contrôle de l'écoulement et son moyen de commande peuvent être avantageusement constitués d'une seule pièce. La chemise précédemment citée est de forme générale cylindrique et comporte au moins une collerette externe coopérant avec une rainure ménagée dans chaque demi-corps. Le moyen de commande est également de forme générale cylindique et comporte, au moins, une gorge circulaire pour un joint d'étanchéité situé entre la face interne de ladite chemise et ladite gorge. On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue de face avec demi-coupe d'un robinet selon l'invention. - La figure 2 est une vue de profil en demi-coupe selon BB de la figure 1. - La figure 3 est une vue en perspective de la chemise incluse dans le robinet. Le robinet selon l'invention comprend deux demicorps identiques 1, 2 assemblés selon un plan 3 qui, dans le cas de la figure, est perpendiculaire à l'axe d'écou lement dudit robinet. A l'intérieur de ce robinet est disposé un moyen de contrôle d'écoulement du fluide 4 qui, dans le cas de la figure, est de forme générale sphérique. Ce moyen de contrôle de ltéeoulement du fluide est associé à-un moyen de commande 5 qui, dans le cas de la figure, forme une pièce unique avec le moyen de contrôle 4. Une chemise 6, également représentée sur la figure 3, qui est de forme générale cylindrique, est disposée dans la partie supérieure du robinet entre chaque demi-corps 1, 2 et l'ensemble : moyen de contrôle de l'écoulement 4 - moyen de commande 5. La chemise 6 prend appui sur chaque demi-corps 1, 2 par l'intermédiaire d'une collerette externe 7 qui s'insère dans une gorge 8, de forme et volume sensiblement identiques, ménagée dans la partie supérieure de chaque demi-corps 1, 2. La chemise prend également appui sur chaque demi-corps par sa surface cylindrique externe 20 qui coopère avec deux surfaces équivalentes des demi-corps. Dans le cas représenté sur raz figure, la chemise comporte une collerette. L'homme de l'art comprendra qu'il serait possible de concevoir une chemise comportant non plus une, mais deux collerettes, identiques ou non, disposées l'une au-dessus de l'autre et coopérant avec deux rainures, de même configuration, ménagées dans le demi-corps 1 et 2. La présence de ces collerettes multiples assurerait éventuellement une meilleure stabilité de la chemise dans le demi-corps renforçant ainsi les caractéristiques mécaniques du robinet. La présence de la chemise 6 constitue un des moyens essentiels de l'invention; en effet, l'homme de l'art comprendra que, sans ce moyen, il ne serait pas possible de souder les deux demi-corps 1, 2 sans détériorer les moyens de contrôle de l'écoulement, que ce soit au niveau de la tige de commande 5 ou à celui de la sphère, du cylindre ou du cône desdits moyens de con trôle 4. La chemise 6 remplit un double rôle, à savoir celui de protection du moyen de contrôle de ltécoulement 4 lors de la soudure et celui d'étanchéification lorsque le robinet est soudé. Le moyen de commande, qui est de forme générale cylindrique, comporte deux rainures 9, 10 dans lesquelles sont disposés les joints d'étanchéité 11, 12. Ces joints prennent appui sur la surface cylindrique interne de la chemise 6. La présence de deux rainures et de deux joints n'est pas critique. Pour certaines applications, et notamment lorsque la pression du fluide est faible, un joint d'étanchéité et donc une rainure peut être suffisant. Pour d'autres applications, et notamment pour le transport de fluide sous haute pression, l'existence d'un nombre' supérieur de rainures et de joints peut être requise. L'homme de l'art pourra déterminer dans chaque cas la solution optimale. Le moyen de contrôle de ltécoulement du fluide prend appui non pas directement sur chaque demi-corps 1, 2, mais sur des sièges 13, 14 de façon connue en soi. Pour permettre l'assemblage des deux demi-corps, selon un processus qui sera expliqué ci-après, il est prévu de ménager, sensiblement au niveau du plan de jonction de chaque demi-corps et sur la partie interne dudit plan, une rainure 15 dont la forme épouse celle du moyen de contrôle de l'écoulement, c'est-à-dire qu'elle est sensiblement circulaire dans le cas de la figure. On a indiqué précédemment que le robinet de l'invention pourrait avantageusement être réalisé en polyéthylène. Dans ce cas, l'assemblage est réalisé à partir de deux demi-corps 1 et 2 dont on chauffe les surfaces qui devront être soudées. Ensuite, on interpose entre ces deux demi-corps, d'une part la chemise 6, et d'autre part le moyen de commande de l'écoulement 4 avec son organe de commande 5. Bien entendu, la chemise 6 est chauffée de façon concomitante des demi-corps 1, 2 de telle sorte qu'elle puisse être soudée à ceux-ci par l'intermédiaire de sa surface cylindrique externe 20. Lorsqu'on exerce une pression sur les deux demicorps 1 et 2 l'un contre l'autre, le matériau constituant chacun des demi-corps, par exemple le polyéthylène, s'écoule dans une certaine mesure, d'une part à l'extérieur du robinet formant ainsi un cordon de soudure 16 et, d'autre part au niveau de la rainure 15. Ceci permet d'assurer une excellente liaison entre les deux demi-corps sans pour cela gêner la rotation du moyen de commande de l'écoulement 4. Au niveau de la chemise 6, on a prévu deux languettes 17, 18 qui débouchent au niveau de la rainure 15 et qui contribuent également à assurer l'étanchéité et la cohésion voulues de l'ensemble. Dans ce cas, on entend par étanchéité que les languettes permettent d'éviter que la matière fondue, qui est refoulée vers l'intérieur du robinet lors du soudage, n'atteigne la sphère des moyens de contrôle de l'écoulement 4, ce qui, bien entendu altèrerait de façon définitive le bon fonctionnement de ce robinet. Comme on le remarquera dans les figures 1 et 2, le moyen de commande 5, pour pouvoir être manipulé de l'extérieur par exemple par une clé, est relié à un dispositif de type classique tel qu'un carré 19 qui comporte des repères et des moyens de butée (non représentés) pour que l'utilisateur puisse repérer aisément les positions ouvertes et fermées du robinet. Pour ce qui concerne l'étape de chauffage des demi-corps du robinet, on peut avantageusement réaliser un dispositif de type "miroir" bien connu dans ce domaine et dont la forme épouse sensiblement celle des deux demicorps à unir. Une telle pièce permet de chauffer de façon sensiblement égale chaque demi-corps du robinet, facilitant ainsi la soudure des deux ensembles avec chemise avec inclusion du moyen de contrôle de l'écoulement du fluide. Dans la description des figures, le moyen de contrôle de l'écoulement du fluide a été considéré comme étant de forme sphérique. Ce mode de réalisation est particulièrement préféré mais il va de soi que d'autres formes de révolution, par exemple cylindrique ou autres, pourraient être adoptées en fonction des désidérata des utilisateurs. L'homme de l'art comprendra qu'au moment du soudage des deux demi-corps, une partie de la matière constituant chacune de ces pièces, ainsi qu'une partie de la matière formant la chemise, est consommée du fait du chauffage (de l'ordre de 250 degrés pour du polyéthylène) et du fait de la pression que l'on exerce sur chaque demi-pièce. De ce fait, il est nécessaire, au moment de la conception, d'augmenter les cotes des pièces en cause. L'augmentation dépendra, bien sûr, des dimensions et surtout de la nature des matériaux constituant les demicorps et la chemise. Pour un robinet constitué de polyéthylène, une augmentation de longueur de l'ordre de 0,75 mm a été considérée comme satisfaisante. Un des avantages présentés par la présente invention réside dans la possibilité de réaliser l'en semble moyen de contrôle de I'écoulement,- moyen de commande de ce dispositif, en une seule pièce. En effet, il convient de rappeler que, dans la plupart des dispositifs de l'art antérieur, la tige de commande 5 et le moyen de contrôle de l'écoulement proprement dit constituaient deux organes séparés, qu'il convenait de monter dans le corps du robinet l'un après l'autre. Cette constitution en deux parties présentait, de ce fait, un point de faiblesse, ce qui n'existe pas avec la présente invention. Un autre avantage de l'invention réside dans la rapidité de montage et dans la grande résistance dVen semble du robinet. Il est également lié au fait qutil n'existe que peu de zones mortes dans de tels dispositifs, ce qui n'était pas le cas des robinets de l'art antérieur. On sait que l'existence de zones mortes est source de deux ennuis majeurs - en premier lieu, elle peut être à ltorigine de pollutions, par exemple biologiques dans le domaine de l'industrie alimentaire ou chimiques (oxydation notamment); - en second lieu, elle constitue un point de faiblesse, d'usure et éventuellement de rupture prématurées pour le robinet. D'autre part, les deux demi-corps constituant le robinet sont, au moins pour ce qui concerne leurs parties essentielles, identiques, ce qui simplifie grandement la fabrication. Dans la présente description, il a été surtout fait référence aux robinets en polyéthylène. Il va de soi que les robinets de l'invention pourraient être réalisés en tout matériau tel que métal ou matériaux synthétiques. D'autre part, les deux demi-corps constituant le robinet peuvent ne pas être soudés l'un contre l'autre mais simplement assemblés par bride, coupole avec tirants ou moyens équivalents avec joint d'étanchéité. Dans ce cas, les deux demi-corps sont fabriqués aux cotes exactes et non plus avec un excédent de matière comme dans les robinets en polyéthylène soudé. Ce cas peut se présenter notamment lorsqu'on a à faire à des robinets destinés à être utilisés dans l'industrie alimentaire ou chimique où un démontage doit être réalisé pour des contraintes liées à l'hygiène. On notera que dans une telle hypothèse, il serait possible soit de maintenir la structure telle quelle, soit de souder la chemise sur un seul des demi-corps, soit éventuellement de supprimer totalement cette chemise. On précisera que, si dans la présente description et les figures, la surface externe 20 de la chemise 6 est de forme cylindrique, elle pourrait, en fait, être de toute autre forme, de révolution ou non, étant bien entendu que les surfaces correspondantes de chaque demicorps aurait alors une forme équivalente. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Robinet pour fluide comprenant un corps, un moyen pour contrôler l'écoulement (4) dudit fluide, monté à rotation dans ledit corps et muni d'un moyen de commande, caractérisé en ce que ledit corps est constitué de deux demi-corps (1, 2) identiques et en ce qu'il comporte, en outre, une chemise (6) disposée entre chaque demi-corps et ledit moyen de commande (5). 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contrôle de l'écoulement (4) est de forme générale sphérique ou cylindrique. 3. Robinet selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le moyen de contrôle de l'écoulement (4) et son moyen de commande (5) sont d'une seule pièce. 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite chemise (6) est de forme générale cylindrique et comporte au moins une collerette externe (7) coopérant avec une rainure (8) ménagée dans chaque demi-corps (1, 2). 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite chemise est soudée à chaque demi-corps par sa surface cylindrique externe (20). 6. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de commande (5) est de forme générale cylindrique et comporte au moins une gorge (9) circulaire pour un joint d'étanchéité (11) situé entre la face interne de ladite chemise (6) et ladite gorge (9). 7. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux demi-corps (1, 2) sont assemblés selon une surface plane comportant sur sa partie interne une gorge (15). 8. Robinet selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite chemise (6) comporte deux languettes (17, 18) coopérant avec ladite gorge (15).