Brevet FR2594201A1 — publié le 19870814

L'invention se rapporte à un robinet à obturateur tournant. On connaît déjà de tels robinets communément dénommés "à boisseau", comprenant un corps traversé par un passage sur lequel est interpose un obturateur tournant selon un axe generalement orthogonal à ce canal. Dans cet obturateur se trouve réservé un conduit dont les ouvertures peuvent, par rotation du dit obturateur, être alignees ou non sur le passage pour y contrôler la circulation d'un fluide. Notamment, mais non limitativement, l'invention concerne un robinet pour circuit de distribution à une installation d'extrusion d'un matériau fluide ou pâteux rapidement solidifiable notamment par polymérisation. Dans de telles installations d'extrusion, le matériau fluide ou pâteux à extruder est prelevé dans un réservoir au moyen d'une pompe adequate qui l'injecte à travers des canalisations dans le dispositif d'extrusion. Les problèmes rencontres dans ce type d'installation sont principalement dus à la formation de bouchons par le matériau qui, dès qu'il stagne en un point du circuit, se solidifie. Ce phénomène apparaît principalement lors de l'arrêt de l'alimentation de l'installation ou lors de la substitution d'un produit à un autre. Selon la nature du matériau, même au moyen d'un solvant, il est parfois impossible de chasser le bouchon et la portion de canalisation et/ou l'appareillage obturé doit être remplacé, ce qui est tres onéreux et immobilise 1 'insta C'est pourquoi, il est impératif d'éviter toute stagnation au sein du circuit. A cet effet, il est connu de disposer entre la pompe de mise en circulation et l'installation utilisatrice, notamment la matrice d'extrusion, un circuit de dérivation courcircuitant l'installation tel par exemple un circuit de delestage vers une capacite. Pour commander ce délestage au moment voulu, le circuit en question est classiquement relié à l'installation par un robinet trois voies, généralement du type à obturateur tournant. Pour ce type d'utilisation, on préfère les robinets à tournant fonce ou défonce c'est à dire un robinet dont l'obturateur comprend un passage axial à l'extrémité externe duquel est généralement raccordée la conduite d'entrée tandis que, par un conduit courbe, son extremite interne débouche latéralement pour, selon la position du tournant, être amenée face à un des orifices par lesquels deux conduites de sortie debouchent dans la cavité du corps, l'une de ces conduites etant reliée à l'installation utilisatrice, l'autre à la capacite. Ce type de robinet convient parfaitement au genre d'installation décrit puisque, tant par conception que par nature, il permet un débit quasi continu du matériau et présente un parcours de section constante et donc sans zone susceptible de retenir prisonnier une partie de ce matériau. Autrement dit, tout le matériau present dans ce robinet est nécessairement en circulation. Pendant la distribution, toutes ces dispositions permettent d'obtenir d'assez bons résultats, néanmoins, la distribution doit parfois être interrompue, ne serait-ce que lorsque le réservoir est vide. Il n'en est pas de même du circuit qui, entre l'obturateur et l'installation utilisatrice, comprend une canalisation certes la plus courte mais qui, lors de la dérivation du matériau, retient une certaine quantité de matériau. Le matériau contenu dans cette canalisation peut, de ce fait, l'obturer. Afin qu'on puisse en extraire facilement tout noyau solidifié, cette portion de canalisation peut présenter une depouille mais cette extraction est neanmoins délicate à réaliser et immobilise également l'installation. Pour remédier à cette immobilisation, il est connu de relier à l'installation au moins deux circuits parallèles de distribution qui sont utilisés alternativement. Pour la substitution, on utilise tout simplement les robinets placés chacun sur l'un des circuits. Bien entendu, à leur raccordement à l'installation, ces deux circuits ont nécessairement une partie commune et, généralement, cette dernière est constituée d'un raccord dit en T, en Y ou en vé comprenant deux branches de liaison aux robinets. Aussi courtes que soient les branches de ce raccord, elles constituent alternativement et inévitablement une zone de rétention du matériau avec les inconvenients que l'on sait. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un robinet à obturateur tournant qui permet d'alimenter en continu une installation utilisatrice avec du matériau issu de deux circuits distincts sans présenter de zones de rétention de ce matériau et donc sans risque d'obturation par un bouchon de matériau solidifié. A cet effet, l'invention a pour objet un robinet notamment caracterise en ce qu'il comprend - d'une part, un corps dans lequel sont aménagées dans le prolongement l'un de l'autre et sensiblement sur un même axe deux alésages communiquant entre eux dans un plan dit de jonction qui est orthogonal à leur axe commun, lesquels alésages constituent deux boisseaux dont les parois périphériques présentent, au niveau du plan de jonction, les ouvertures d'au moins deux canaux de sortie dont les axes sont situés sensiblement dans le dit plan de jonction et, - d'autre part, deux obturateurs tournants, chacun engage et ajuste dans l'un des boisseaux, les dits obturateurs etant, d'une part, conformés de manière à s'appuyer l'un sur l'autre dans le dit plan de jonction par leur face extrême interne et, d'autre part, chacun, depuis leur face extrême externe, perçe d'un conduit de section sensiblement constante, lequel conduit reste approxinativement rectiligne jusqu'à une zone voisine de la face extrême interne ou il amorce alors un coude pour venir deboucher sensiblement dans la paroi laterale du dit obturateur, et ce, au niveau du plan de jonction de manière à, selon l'orientation du dit obturateur, en permettre la communication avec celui des canaux de sortie qui est choisi. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexe qui représente schématiquement - figures 1 et 2 : vue en coupe axiale, la partie fonctionelle d robinet selon l'invention, - figure 3 : une vue globale du robinet de l'invention. En se reportant au dessin, on voit qu'un robinet 1 à obturateur tournant communément dit "robinet à boisseau" comprend classiquement un corps 2 au sein duquel se trouve réservé au moins un passage 3 dans lequel la circulation d'un matériau 4 (representee par une flèche) peut être contrôlée au moyen d'un obturateur tournant 5. Naturellement, les sens de circulation du matériau sont indiques tout à fait arbitrairement. Classiquement, l'obturateur 5 peut tourner de manière étanche dans un alésage 6 réservé dans le corps 2 et il comprend un conduit 7 dont l'une des ouvertures 8, 9 peut, par rotation de cet obturateur, être amenee en regard du passage 3 afin d'assurer la circulation du matériau. Plutôt que d'utiliser le terme matériau comme precedemment, on emploiera plus généralement le terme de fluide. Conformément à l'invention, le robinet 1 comprend - d'une part, un corps 2 dans lequel sont aménagés dans le prolongement l'un de l'autre et sensiblement sur un même axe 10 deux alésages 5 communiquant entre eux dans un plan 12 dit de jonction qui est orthogonal à leur axe commun 10, lesquels alesages constituent deux boisseaux dont les parois périphériques 11 presentent les ouvertures 14, 22 d'au moins deux canaux 13, 21 de sortie l'un vers une installation utilisatrice, l'autre vers une dérivation et dont les axes 15 sont situes sensiblement dans le dit plan de jonction 12, - d'autre part, deux obturateurs tournants 5, chacun engagé et ajusté dans l'un des boisseaux 6, les dits obturateurs 5 étant, d'une part, conformés de manière à s'appuyer l'un sur l'autre, dans le plan de jonction 12, par leur face extrême interne 16 et, d'autre part, chacun depuis leur face extrême externe perçé axialement d'un conduit 7 de section sensiblement constante, lequel conduit 7 reste approximativement rectiligne jusqu'à une zone 17 voisine de la face extrême interne ou il amorce alors un coude 18 pour venir déboucher sensiblement dans la paroi latérale 19 du dit obturateur, et ce, au niveau du plan de jonction 12 de manière à, selon l'orientation du dit obturateur, en permettre la communication avec celui des canaux de sortie 13, 21 qui est choisi. Suivant l'invention, le robinet se caracterise également par le fait que - d'une part, le coude 18, que le conduit amorc-e dans la zone de l'extrémité interne de chaque obturateur, a son axe qui suit une courbe se raccordant sensiblement tangentiellement à la face extrême interne, donc au susdit plan de jonction 12 et, de ce fait, le coude débouche partiellement sur la dite face extrême interne et, - d'autre part, sans interference avec ce coude 18, chaque obturateur comporte dans sa face extrême interne 16 au moins une empreinte 20 de forme adaptée pour, lors d'un positionnement adéquat des obturateurs entre eux, compléter le coude 18 de l'autre obturateur et assurer la continuité de la section du conduit 7 de cet autre obturateur jusqu'à l'ouverture prévue dans l'alésage. L'empreinte et le coude de chaque obturateur présente angulairement le même ecartement que les canaux de sortie 13, 21 qui de preference ont un ecartement de cent quatre vingts degrés. Chaque obturateur tournant 5 coopère avec le boisseau 6 auquel il est associé par au moins deux portées distinctes 23, 24 et 25, 26 dont l'une (25, 26) est de forme cylindrique de revolution et assure principalement le guidage en rotation entre l'obturateur 5 et le boisseau 6, l'autre (23, 24) etant de forme conique et assure l'étanchéité entre l'obturateur et le boisseau. Bien entendu, pour obtenir une bonne étanchéité entre obturateur et boisseau, les portées coniques coopérantes sont rodees et fermement maintenues en appui l'une contre l'autre. A cet effet, un organe elastique 27 tel une rondelle elastique, exerce, contre une butée 28 de l'obturateur telle un epaulement, une action qui tend à maintenir fermement en appui l'une sur l'autre les portees coniques 23, 24 associées respectivement à l'obturateur et au corps du robinet. Pour exercer cette action, l'organe elastique 27 prend bien entendu appui sur une partie 29 du corps du robinet et reporte sa force d'appui sur l'obturateur au moyen de la butee 28 de preference à billes. En outre, l'étanchéité est renforcée au moyen d'éléments d'étanchéité 30 tels des presse-étoupe qui agissent quant à eux au niveau de la portion cylindrique de révolution de chaque obturateur. L'organe élastique 27 est généralement de raideur suffisante pour assurer l'étanchéité de l'obturateur à basse pression du fluide véhicule. Au delà d'une certaine pression de fonctionnement, cet organe élastique se trouve néanmoins,complêtement déformé et il transmet directement à la butée 28 à bille les efforts qu'il reçoit. Cette butee risque donc d'être endommagée. Pour éviter cet inconvénient, à l'organe élastique 27 se trouve associe un autre organe élastique (non représenté! de raideur superieure et agence de maniere à absorber les efforts directement transmis à la dite butée 28 à bille. La rotation de l'obturateur 5 est de preference obtenue par un organe moteur, par le biais d'un moyen de démultiplication. Dans un mode préféré de réalisation, il s'agit d'un engrenage du type roue 31 et vis sans fin 32. Naturellement, la roue 31 est solidarisee à l'obturateur, par exemple au moyen d'un clavetage, tandis que la vis 32 est accouplée au moyen moteur. Avantageusement, le moyen moteur est un moteur électrique (non representé) qui se prête facilement à la commande à distance du robinet. Pour sa liaison avec les canalisations (ebauchées en traits mixtes fins) de l'installation dont il fait partie, le robinet comporte des brides 33 à 36 dans lesquelles sont ouverts des orifices 37 à 40 qui correspondent respectivement avec les conduits 7 et les canaux 13, 21. Comme on peut le voir en figure 1, le robinet de l'invention permet de diriger vers deux destinations différentes le ou les fluides issus de deux provenances distinctes. I1 permet par une commande appropriée de substituer progressivement l'une à l'autre deux sources (non représentées) de matériau fluide sur une même destination non seulement sans qu'il y ait interruption du flux de matériau fluide mais encore en interdisant la stagnation de matériau et donc la formation de bouchons. En figure 2, le ou les fluides issus de deux provenances distinctes sont dirigés vers une seule et même destination. En figure 3, on retrouve une disposition sensiblement symetrique à la figure 1. Bien que cela ne soit pas représente, l'obturateur 5 peut bien entendu être orienté pour interrompre totalement la circulation du fluide. On remarquera la symetrie du robinet notamment par rapport au plan de jonction 12 ainsi d'ailleurs que par rapport à l'axe commun 10 des alésages 6. REVENDICATIONS 1. Robinet à obturateurs tournants communement dit robinet à boisseaux, lequel robinet comprend un corps 2 au sein duquel se trouve réservé au moins un passage (3) dans lequel la circulation d'un fluide (4) peut être contrôlée au moyen d'un obturateur tournant (5), lequel obturateur peut tourner de manière étanche dans un alésage (6) réserve dans le corps (2) et comprend un conduit (7) dont l'une des ouvertures (8, 9) peut, par rotation de cet obturateur, être amenée en regard du passage 3 afin d'assurer la circulation dA fluide, ce robinet étant CARACTERISE en ce qu'il comprend :: - d'une part, un corps (2) dans lequel sont aménages dans le prolongement l'un de l'autre et sensiblement sur un même axe (10) deux alésages (6) communiquant entre eux dans un plan (12) dit de jonction qui est orthogonal à leur axe commun (10), lesquels alesages constituent deux boisseaux dont les parois peripheriques (11) présentent des ouvertures (14, 22) d'au moins deux canaux (13, 21i de sortie l'une vers une installation utilisatrice, l'autre vers une dérivation et dont les axes (15) sont situes sensiblement dans le dit plan de jonction (12), - d'autre part, deux obturateurs tournants (5), chacun engagé et ajusté dans l'un des boisseaux (6), les dits obturateurs (5) etant, d'une part, conformes de manière à s'appuyer l'un sur l'autre, dans le plan de jonction (12), par leur face extrême interne (16) et, d'autre part, chacun depuis leur face extrême externe perçé axialement d'un conduit (7) de section sensiblement constante, lequel conduit (7) reste approximativement rectiligne jusqu'à une zone (17) voisine de la face extrême interne ou il amorce alors un coude (18) pour venir deboucher sensiblement dans la paroi latérale (19) du dit obturateur, et ce, au niveau du plan de jonction (12) de manière a, selon l'orientation du dit obturateur, en permettre la communication avec celui des canaux de sortie (13, 21) qui est choisi. 2. Robinet selon la revendication 1 caractérise en ce que - d'une part, le coude (18) que le conduit amorce dans la zone de l'extrémité interne de chaque obturateur a son axe qui suit une courbe se raccordant sensiblement tangentiellement à la face extrême interne et donc au susdit plan de jonction (12) et, de ce fait, le coude débouche partiellement sur la dite face extrême interne et, - d'autre part, sans interférence avec ce coude (18), chaque obturateur comporte dans sa face extrême interne (16) au moins une empreinte (20) de forme adaptée pour, lors d'un positionnement adequat des obturateurs entre eux, completer le coude (18) de l'autre obturateur et assurer la continuité de la section du conduit (7) de cet autre obturateur jusqu'à l'ouverture prevue dans l'alésage. 3. Robinet selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'empreinte et le coude de chaque obturateur présente angulairement le même écartement que les canaux de sortie (13, 21). 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérise en ce que chaque obturateur tournant (5) coopere avec le boisseau (6) auquel il est associé par au moins deux portees distinctes (23, 24 et 25, 26) dont l'une (25, 26) est de forme cylindrique de revolution et assure principalement le guidage en rotation entre l'obturateur (5) et le boisseau (6), l'autre (23, 24) étant de forme conique et assure l'étanchéité entre l'obturateuryet le boisseau. 5. Robinet filon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les deux canaux (13, 21) ont un écartement angulaire de cent quatre vingts degrés.