Brevet FR2594931A1 — publié le 19870828

On sait que la plupart des robinets étanches auxgaz comportent un corps de robinet à siège tronconique dans le- quel on peut faire pivoter un tournant, aussi de forme tron- conique et présentant un passage perpendiculaire à son axe de rotation. L'étanchéité entre l'arête latérale conique active du tournant et la surface complémentaire du siège du corps de robinet est obtenue au moyen d'un film de graisse conjointe- ment avec un haut degré de précision d'usinage. La haute précision requise dans l'usinage du siège du corps de robinet ainsi que de la surface latérale du tour- nant entraine de gros frais de fabrication. On a tenté de réduire le coût de ces robinets en ayant recours à des garnitures d'étanchéité du type utilisé dans les robinets à liquides; l'adoption de ces garnitures a effectivement réduit les frais de fabrication. En revanche, les frais de marche de ces robinets se sont trouvés accrus, ceci parce qu'il est nécessaire de vé- rifier très souvent ces robinets, en vue de vérifier leur état d'usure. En pratique, dans des robinets pour liquides, l'usure de la garniture provoque initialement de très petites fui- tes qui, dans le cas de liquides non dangereux, peuvent mê- me servir avantageusement à détecter l'état d'usure des garnitures, en indiquant le moment o celles-ci doivent être remplacées. Par contre, dans le cas de robinets à gaz, de telles fuites ne peuvent être détectées qu'au moyen de matériel de haute technicité et il est par conséquent nécessaire de vé- rifier périodiquement l'état d'usure des garnitures. Or, attendu que pendant les phases d'ouverture et de fermeture du robinet, les garnitures an question frottent soit contre le siège du corps de robinet, soit contre la surface extérieure du tournant, elles subissent une usure considérable. Les intervalles entre vérifications doivent par conséquent être extrêmement faibles, avec pour consé- quence de hauts frais d'entretien. Le but de l'invention est de triompher de ces inconvé- nients. A cette fin, suivant l'invention, on imprime au tournant un mouvement mixte angulaire et vertical, au moyen de cames convenables, de façon que les garnitures d'étanchéité ne su- bissent pas d'usure par frottement, ou du moins seulement dans une mesure extrêmement limitée. Suivant l'invention, ces garnitures d'étanchéité sont simplement comprimées et relâchées à chaque ouverture ou fer- meture du robinet, de sorte qu'elles durent très longtemps. On va maintenant décrire en détail la réalisation pré- férée de l'invention en se référant aux dessins annexès,sur lesquels: la figure 1 présente une coupe longitudinale d'un robi- net suivant l'invention, en position de fermeture; la figure 2 est une vue latérale du tournant du robinet, occupant la même position que sur la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus du même tournant; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 représente le contour de la came qui règle la position verticale du tournant; sur cette figure-la came est représentée décalée de 90 par rapport à la position qu'elle occupe sur la figure 1; la figure 6 est une vue de dessus du corps de robinet, représenté sans le tournant; la figure 7 est une coupe verticale de l'extrémité infé- rieure du corps de robinet, représenté sans le tournant. En considérant les figures ci-dessus, on voit en 10 le corps de robinet, qui présente un embout d'entrée 11, un embout de sortie 12 et un siège tronconique 13 coopérant avec un tournant 20, aussi de forme tronconique étudiée pour épouser la forme du siège 13. Le tournant 20 présente un passage transversal 21 et une cavité axiale supérieure, prismatique, 22, dans laquelle est logée l'extrémité inférieure d'une tige de commande 23. Le tournant 20 est maintenu en place par un tampon cy- lindrique 14, qui peut être fixé au corps du robinet 10 au moyen d'un circlip 15, comme représenté sur la figure, ou par quelque autre moyen, comme par pas de vis. Des garnitu- res convenables 16 et 17 sont interposées entre la paroi ex- térieure du tampon 14 et la paroi intérieure du corps de robinet 10, ainsi qu'entre la tige de commande 23 et la pa- roi du trou du tampon 14 que traverse la tige 23. Dans les robinets étanches aux gaz connus de ce type, l'étanchéité du robinet est assurée uniquement par une couche de graisse interposée entre la surface extérieure du tournant et la sur- face intérieure complémentaire du siège du corps de robinet 10. Il s'ensuit que tant la surface extérieure du tampon 20 que la surface intérieure du siège du corps de robinet 10 doivent être usinés avec une grande précision, ce qui augmen- te les frais de fabrication. Suivant l'invention, l'étanchéité du robinet en position de fermeture est assurée par une garniture annulaire 30 pla- cée dans une gorge fermée 31 ménagée dans la surface latéra- le du tournant 20. La gorge est ménagée dans l'une des deux parties de la surface latérale du tournant 20 situées entre les ouvertures d'extrémités du passage 21; elle est de forme voulue. pour entourer l'ouverture terminale de l'embout d'entrée du corps de robinet. La rotation imprimée au tournant 20 pour le faire pas- ser de la position de fermeture dans celle d'ouverture ou vice versa provoquerait vite une usure de la garniture 30. Pour éviter cette usure rapide, suivant l'invention, la gar- niture 30 n'entre en contact avec la surface du siège du corps de robinet que quand le robinet est en position de fermeture. Dans la position d'ouverture du robinet, et surtout pen- dant que le tournant passe de la position d'ouverture à cel- le de fermeture ou vice versa, la garniture 30 est suivant l'invention écartée à soulèvement de la surface du siège du corps de robinet. A cette fin, il est prévu sur le fond du corps de robi- net 10 un ressort 32 qui tend à repousser constamment le tournant vers le haut. La position axiale du tournant 20 est alors définie par une came annulaire 33 située sous le tampon 14 et qui inte- ragit avec deux tétons 61, prévus sur la face supérieure du tournant 20 et qui font office de poussoirs. Dans la posi- tion du tournant 20 correspondant à la fermeture du robinet, la came annulaire 33 présente un segment de profil de came saillant vers le bas, tandis que dans la position du tournant correspondant à l'ouverture du robinet, elle présente un segment de profil de came rentrant vers le haut. Dans la version représentée à titre d'exemple sur la figure, les tétons 61 faisant office de poussoirs sont au nombre de deux, de façon à exercer sur le tournant 20 une poussée dirigée vers le bas dont la résultante est centrée sur l'axe du tournant. Afin de conférer à la came annulaire 33 une position angulaire correcte, on la munit de dents diamétralement op.- posées 35, qui sont logées dans des cavités correspondantes 36, ménagées dans la surface intérieure du corps de robinet 10. L'appui de ressort 32 est assuré en partie grâce à une cavité 37 ménagée dans la base du tournant 20 et en partie grâce à une cavité 38 ménagée dans le fond du corps de robi- net 10. Afin que le tournant 20 ne puisse décrire qu'un quart de tour pour passer de la position d'ouverture à celle de fermeture ou vice versa, deux butées 39 et 40 sont prévues sur le fond du corps de robinet. Ces butées coopèrent avec les surfaces d'extrémité de deux cavités 41 et 42 ménagées dans la zone inférieure de la surface latérale du tournant 20. Ces moyens de limitation de la rotation du tournant d'un robinet sont bien connus en tant que tels et n'exigent pas d'éclaircissements supplémentaires. Le fonctionnement est le suivant: dans la position de fermeture du robinet, en dépit de la poussée exercée vers le haut par le ressort 32 sur le tournant 20, celui-ci est maintenu par la came 33 dans sa position basse contre le fond du siège du corps de soupape 10. Dans cette position, la garniture 30 est pressée contre la surface conique du siège du corps de robinet 10 autour de l'ouverture 11' (voir figures 1 et 6) par laquelle l'em- bout d'admission 11 du corps de robinet débouche dans la cavité interne de ce dernier. Le passage transversal 21 du tournant 20 est perpendi- culaire à l'axe des deux embouts 11 et 12, qui par conséquent ne communiquent pas entre eux. Dès que le tournant commence à tourner afin de passer de la position de fermeture à celle d'ouverture, les tétons 61 agissant en poussoirs rencontrent la partie concave renfoncée du profil de la came annulaire et permettent par conséquent au ressort 32 de repousser le tournant 20 vers le haut; du fait de la forme tronconique présentée par les surfaces tant du tournant 20 que du siège du corps de robinet 10, la garniture 30 perd contact avec la surface du siège du corps de robinet 10. Par conséquent, la garniture 30 ne frotte pas contre le siège du corps de robinet 10 pendant passage du tournant de la position de fermeture à celle d'ouverture ou vice ver- sa, ce qui supprime presque complètement l!usure due au frottement. En outre, la garniture 30 n'est pressée contre le siè- ge du corps de robinet que quand le robinet est fermé. Quand le robinet est ouvert, et quand il occupe une position intermédiaire entre celles d'ouverture et de ferme- ture, la garniture est relâchée; ceci permet à la garniture de conserver plus longtemps son élasticité. Par conséquent, suivant l'invention, on obtient le dou- ble avantage de réduire l'abrasion de la garniture d'une part, et de limiter d'autre part la mise sous compression de celle-ci aux périodes de fermeture du robinet. REVENDICATIONS 1. Robinet étanche aux gaz du type comportant un siège tronconique (13) auquel mènent deux embouts, l'un d'entrée (11) et l'autre de sortie (12), et dans lequel pivote un tournant (20), le tournant présentant une surface tronconi-- que complémentaire à celle dudit siège et étant traversé par un passage transversal (21) et muni d'un moyen de com- mande (23), dans lequel il est aussi prévu un tampon axial supérieur (14) de retenue du tournant précité, caractérisé en ce que: a) ledit tournant (20) comporte une garniture annulai- re (30) qui, dans la position de fermeture du robinet, en- toure en tant que joint d'étanchéité l'ouverture (11') par laquelle l'embout d'admission (11) débouche dans le siège tronconique du corps de robinet (10); b) un moyen élastique (32) repousse constamment le tournant (20) vers le haut; c) un moyen du type came (33) permet au tournant de se déplacer vers le haut lorsqu'il s'écarte angulairement de sa position correspondant à l'état de fermeture du robinet. 2. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que ladite garniture annulaire (30) est logée dans une gorge (31) ménagée dans la surface tronconique du tournant (20). 3. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur le fond du siège du corps de robinet (10) et sur la base du tournant (20) des cavités opposées (37,38) propres à recevoir ledit moyen élastique, constitué de préférence par un ressort hélicoi- dal (32). 4. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une came annulaire (33) est insérée entre ledit tampon (14) et le tournant (20), son profil de came, regardant vers le bas, coopérant avec au moins un té- ton (61), agissant en poussoir, façonné sur la face supé- rieure du tournant. 5. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux tétons (61), diamétralement opposés, agissant en poussoirs, afin d'engen- drer une forme dirigée vers le bas dont la résultante coin- cide avec l'axe du tournant. 6. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (35,36) de po- sitionnement angulaire de la came annulaire (33) précitée. 7. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des butées (39,40;41,42) agissant entre le tournant (20) et le siège de robinet (13) pour définir exactement la position du tournant dans les po- sitions d'ouverture du robinet et de fermeture du robinet, respectivement. 8. Robinet étanche aux gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un film de graisse est appliqué entre le tournant et le siège (13) du corps de robinet.