Brevet FR2685055A1 — publié le 19930618

L'invention se rapporte à un robinet comportant un organe obturateur celui combine, d'une part, une fonction d'obturation commandée, laquelle exige la mise en oeuvre d'un organe d'actionnement de l'obturateur et une fonction d'obturation induite, laquelle résulte essentiellement de l'action exercée sur l'obturateur par un fluide qui traverse le robinet et, d'autre part, un dispositif anti-vide encore appelé couramment anti-syphonnage. Les robinets de ce type se composent chacun classiquement: - d'un corps qui d'une part, comporte une paroi d'enveloppe délimitant une cavité scindée en deux chambres par une cloison perforée d'un alésage généralement de révolution de dimension definie et qui, outre qu'il met en communication les deux chambres, est bordé par une surface d'étanchéité dite siège, les deux chambres précites tant quant à elles chacune reliée à une tubulure dont en référence au sens de l'écoulement, l'une est dite amont et l'autre aval et, autre part, présente un manchon dont l'ouverture est généralement taraudée, de dimension définie et d'axe longitudinal sensiblement confondu avec celui de l'alésage de la cloison perforée, - o'un ensemble mécanique qui, fixé dans le manchon du corps, comprend une pièce de fermeture logeant selon un axe sensiblement confondu avec celui de l'alésage de la cloison perforée une tige de commande , par un organe de manoeuvre extérieur au corps, d'au moins un obturateur placé en regard du siège de la cloison perforée, laquelle tige presente à cet effet au moins un tronçon fileté engagé dans un taraudage prévu dans la pièce de fermeture et porte, d'une part, au moins une butée destinée à coopérer avec une butée antagoniste, quant à elle portée par l'obturateur pour en permettre l'application énergique sur le siège et, d'autre part, au moins un moyen de guidage en translation de l'obturateur selon un axe sensiblement confondu avec celui de l'alésage ouvert dans la cloison perforée du corps. Classiquement, le moyen de guidage en translation de l'obturateur comprend, d'une part, un perçage cylindrique réalisé dans la tige de commande selon un axe approximativement confondu avec celui de la dite tige et, d'autre part, un guide cylindrique qui, engagé à coulissement dans le perçage, est solidaire de l'obturateur. Pour éviter une pollution du réseau, lorsqu'il se produit une brusque perte de pression dans la canalisation amont, suite, par exemple, à une rupture de pression liée au pompage d'une installation pour lutter contre l'incendie, on connaît (US-3.171.423) un dispositif anti-vide constitué - par au moins un canal délimité par deux orifices extrêmes dont l'un dit externe débouche à l'air libre et l'autre dit interne débouche en aval de l'obturateur et, - une membrane dont l'une des faces est localement en vis à vis et à une distance prédéterminée des orifices internes précitées et ne se trouve plaquée sur les dits orifices que lorsque l'autre face de la membrane est soumise au moins indirectement à une pression minimale du fluide provenant de l'amont de l'obturateur. Dans cette solution connue, la membrane est fixée à sa périphérie à l'intérieur d'un manchon et, pour permettre son déplacement, il est nécessaire de prévoir une forme particulière lui assurant la flexion nécessaire. Cette membrane présente en outre un orifice central par lequel le fluide peut circuler. Pour permettre le déplacement de la membrane en position éloignée do-s orifices et permettre ainsi une entrée d'air, celle-ci est soumise à l'action d'un ressort taré qui agit dans la direction opposée t celle où agissait la pression du fluide. Ce ressort porte un clapet centré sur l'orifice de la membrane. Habituellement, ce dispositif anti-vide est fixé sur le nez du robinet par l'intermédiaire d'un filetage. Ce dispositif a pour inconvénient majeur d'augmenter la perte de charge de l'installation. Lorsque le dispositif présente des signes d'usure, il est courant que celui-ci soit retiré sans être remplacé ce qui s'avère être un autre inconvénient majeur ca la sécurité n'est plus assure. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un robinet qui apporte une solution aux problèmes évoqués. A cet effet, l'invention â pour objet un robinet du type précité notamment caractérisé en ce que - d'une part, les orifices internes débouchent dans la face interne de la pièce de fermeture et, - d'autre part, la membrane est centrée sur l'axe de la tige de manoeuvre de l'obturateur et pourvue d'un moyen de guidage suivant cet axe, est associée tant à un moyen de raidissement de la face obturante apte à la maintenir dans un plan sensiblement parallèle à celui défini par la section des orifices internes qu'à une butée d'arrêt limitant l'écartement entre la face interne de la pièce de fermeture et la face obturante. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui reprsente sceatiquement - figure 1 : le robinet vu en coupe, - figure 2 : vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 1. En se reportant au dessin, on voit que le robinet 1 comporte un organe obturateur 2 qui combine, d'une part, une fonction d'obturation commandée, laquelle exige la mise en oeuvre d'un organe 3 de manoeuvre de l'obturateur 2 et, d'autre part, une fonction d'obturation induite, laquelle résulte de l'action exercée sur l'obturateur 2 par un fluide (non représenté) qui traverse le dit robinet. Tel que cela apparat au dessin, le robinet se compose : - d'un corps 4 essentiellement constitué d'une part, d'une paroi externe 5 qui délimite une cavite 5 scindée en deux chambres 7, 8 par une cloison 9 perforée d'un alésage 10 généralement, de révolution, de dimension définie et qui, outre qu'il met en communication les deux chalubres 7, 8 est borde par une surface d'étanchéité Il dite siège, les deux chambres précitées étant notamment quant à elles chacune reliée à une tubulure 12, 13 dont selon le sens normal d'écoulement, sont dites l'une 12 amont et l'autre 13 aval et, d'autre part, d'un manchon 14 dont généralement l'ouverture est taraudée de dimension définie et d'axe longitudinal sensiblement confondu avec celui 16 de l'alésage 10 de la cloison perforée 9, - d'un enseble mécanique 17 qui, fixe dans l'ouverture du manchon 14 du corps 4 comprend une pièce de fermeture 18 logeant, selon un axe 19 approximativement confondu avec celui 16 de l'alésage 10 de la cloison perforée 9 une tige de commande 20 par un organe de manoeuvre 3 extérieur au corps de l'obti'rateur 2 placé en regard du siège 11 de la cloison perforée 9, laquelle tige 20 présente à cet effet, au moins un tronçon filete 21 engagé dans un taraudage 22 prévu dans la pièce de fermeture 18 et porte d'une part, au moins une butée 23 destinée à coopérer avec une butée antagoniste 24 quant à elle fixe par rapport à l'obturateur 2 pour en permettre 1 'application énergique de celui-ci sur le siège 11 et, d'autre part, au moins un moyen 25 de guidage en translation de l'obturateur selon un axe 26 confondu avec celui de l'alésage 10 ouvert dans la cloison perforée 9 du corps 4. Le moyen 25 de guidage en translation de l'obturateur 2 comprend, d'une part, un perçage 27 généralement cylindrique réalisé dans la tige 19 de commande selon un axe approximativement confondu avec celui 16 de l'alésage de la paroi 9 perforée du corps de robinet et, d'autre part, un guide 28 de section sensiblement complémentaire à celle du perçage 27 qui, engagé à coulissement dans le perçage 27, est solidaire de l'obturateur. Il comprend un moyen élastique 100 qui tend à ramener ltobturateur 2 sur son siège. Outre, cet obturateur 2, le robinet comporte un dispositif anti-vide 31 constitué par : - au moins un canal 32 délimité par deux orifices extrêmes 33, 34 dont l'un (33) dit externe débouche à l'air libre et l'autre t34) dit interne débouche en aval de l'obturateur 2, - une membrane 35 dont l'une 36 des faces 36, 37 dite obturante est au moins localement en vis à vis et à une distance prédéterminée des orifices internes 34 précités et ne se trouve plaquée sur les dits orifices 34 que lorsque l'autre face 37 de la membrane 35 est soumise au oins indirectement à une pression minimale du fluide provenant de l'amont de l'obturateur 2. Ce dispositif anti-vide évite, lorsqu'il y a rupture de pression en amont du dit dispositif, le phenomene de syphonnage. Selon l'invention - d'une part, les orifices internes 34 débouchent dans la face interne 38 de la pièce de fermeture 18 et, - d'autre part, la membrane 35 est centrée sur l'axe 19 de la tige de manoeuvre de l'obturateur et pourvue d'un moyen de guidage 39 suivant cet axe, FSt associée tant à un moyen de raidissement 40 de la face 35 obturante apte à la maintenir dans un plan sensiblement parallèle à celui défini par la section des orifices internes 34 qu'à une butée d'arrêt 41 limitant l'écartement entre la face interne 38 de la pièce de fermeture et la face 35 obturante. Selon l'invention, la membrane 35 est supportée par un flotteur 42 guidé en translation suivant le même axe de guidage que la membrane. La face supérieure 43 du flotteur 42 constitue directement le mayen 40 de raidissement précité. Selon l'invention, la membrane et le flotteur sont logés dans une cavité 53 dont le fond 44 comporte un passage 45 de communice.tion avec la chambre aval. Pour éviter que lors de l'ouverture rapide de l'obturateur 2, des turbulences se produisent dans la cavité 53 logeant le flotter 42 et la membrane 35, l'obturateur 2 porte au moins indirectement un bouclier 45 dont les dimensions sont sensiblement identiques à la section du passage 45 de communication de manière, au moment de l'ouverture, à limiter la penétration du fluide dans la cavité. Selcn l'invention, au lieu que les canaux 32 consistent chacun en un alésage traversant en totalité l'épaisseur de la pièce de fermeture, ceux-ci ne traversent que partiellement la dite pièce et débouchent dans une gorge 47 réalisée dans la face 38 interne de la pièce de fermeture. Afin d'éviter que les canaux puissent être involontairement bouchés, la pièce de fermeture 18 supporte au moins indirectement un chapeau 48 clipsé qui, en place, ménage entre la face supérieure 50 de la pièce de fermeture et la face interne 5 du chapeau un passage suffisant pour que l'air puisse circuler. Le cl ipsage du chapeau rend inacessible le mécanisme. Ce chapeau a également pour rôle d'éviter, en cas de rupture de la membrane, une projection d'eau vers le haut à travers les canaux. Dans une forme de réalisation préférentielle, le diamètre du manchon dans lequel se place l'ensemble mécanique 17 est choisi de dimension autre que les dimensions standards utilisés de sorte qu'il sera impossible de remplacer le mécanisme du robinet par un système plus classique. " utilisation d'un flotteur permet de faire fonctionner le dispositif anti-syphon à des valeurs trés basses de pression c'est à dire jusqu'à environ 0,5 bars. De préférence, l'organe élastique 100 est un ressort conique qui s'applique, d'une part, sur une pièce portant le bouclier et, d'autre part, sur un élément mécanique constituant les moyens de guidage en translation de la membrane et du flotteur. Pour constituer le moyen 25 de guidage en translation - le perçage 27 et le guide 23 sont en section dimensionnés de manière à coopéer par coulissement avec un jeu surabondant tel qu'ils soient à eux seuls incapables de garantir l'alignement de l'axe de l'obturateur avec celui 16 de l'alésage 10 de la cloison 9 et, - l'obturateur 2 porte au moins un nez 29 de centrage dans l'alésage 10 de la cloison c, lequel nez est d'une part de longueur et de dimension telles que ce nez assure le centrage de l'axe 30 de l'obturateur sur l'axe 16 de l'alésage, et ce quelle que soit la position de l'obturateur et, d'autre part, comprend au moins un n canal 61 autorisant, lors de l'ouverture de l'obturateur, le passage du fluide d'une chambre du corps de robinet à l'autre. De préférence, d'une part, le nez 29 de centrage de l'obturateur est constitue par une paroi tubulaire de section externe complémentaire à celle de l'alésage 10 et, d'autre part, chaque canal 61 consiste en une découpe réalisée dans la dite paroi tubulaire. Avantageusement, d'une part, l'alésage est cylindrique et le siège d'étanchéité 11 consiste en une portée sensiblement conique et, d'autre part, l'obturateur coopère avec cette portée par le biais d'un joint torique 52. La paroi inférieure du robinet situé sensiblement dans le prolongement de l'alésage le présente un orifice (non représenté) fermé par un organe tel un bouchon ou un purgeur (non représenté). Cela permet d'avoir une possibilité de regard à l'intérieur du mécanisme. REVENDICATIONS 1. .Robinet comportant un organe obturateur qui combine, d'une part, une fonction d'obturation commandée, laquelle exige la mise en oeuvre d'un organe d'actionnement de l'obturateur et une fonction d' obturation induite, laquelle résulte essentiellement de l'action exercée sur 1 'obturateur par un fluide qui traverse le robinet et, d'autre part, un dispositif anti-vide, lequel robinet se compose - d'un corps (4) essentiellerient constitué :: d'une part, d'une paroi externe (5) qui délimite une cavité (6) scindée en deux chambres (7, 8) par une cloison (9) perforée d'un alésage (10) généralement, de révolution, de dimension (D1) définie et qui, outre qu'il met en communication les deux chambres (7, 8) est bordé par une surface d'étanchéité (11) dite siège, les deux chambres précitées étant notamment quant à elles chacune reliée à une tubulure (12, 13) dont selon le sens normal d'e-couler'ient, sont dites l'une (12) amont et l'autre (13) aval et, d'autre part, d'un manchon (14) dont généralement l'ouverture est taraudée de dimension définie et d'axe longitudinal sensiblement confondu avec celui (16) de l'alésage (1G) de la cloison perfore (9), - d'un ensemble mécanique (17) qui, fixé dans l'ouverture du manchon (1 & du corps (4) comprend une pièce de fermeture (1S) logeant, selon un axe (19) approximativement confondu avec celui (16) de l'alésage (10) de la cloison perforée (9) une tige de commande (20) par un organe (3), extérieur au corps, de manoeuvre de l'obturateur (2) placé en regard du siège (11) de la cloison perforée (9), laquelle tige (20) présente à cet effet, au moins un tronçon fileté (21) engagé dans un taraudage (22) prévu dans la pièce de fermeture (18) et porte . d'une part, au oins une butée (23) destinée à coopérer avec une butée antagoniste (24) quant à elle fixe par rapport à 1 'obturateur (2) pour en permettre l'application énergique de celui-ci sur le siège !11) et, d'autre part, au moins un moyen (25) de guidage en translation de l'obturateur selon un axe confondu avec celui de l'alésage (10) ouvert dans la cloison perforée (9) du corps (4) et - un dispositif anti-vide (31) constitué par :: cu z.oins un canal (32) délimité par deux orifices extrê,iles (33, 34) dont l'un (33) dit externe débouche à l'air libre et l'autre (34) dit interne débouche en aval de l'obturateur (2), une membrane (35) dont l'une (36) des faces (36, 37) dite obturante est au moins localement en vis à vis et à une distance prédéterminée des orifices internes (34) précités et ne se trouve plaquée sur les dits orifices (34) que lorsque l'autre face (37) de la membrane (35) est soumise au moins indirectement a une pression ninimale du fluide provenant de l'amont de l'obturateur (2), ce robinet étant CARACTERISE en ce que - d'une part, les orifices internes (34) débouchent dans la face interne (3t ) de la pièce de fermeture (18) et, - d'autre part, la membrane (35) :: . est centrée sur l'axe (19) de la tige de manoeuvre de l'obturateur et pourvue d'un moyen de guidage (39) suivant cet axe, et est associée tant à un moyen de raidissement (40) de la face (35) obturante apte à la maintenir dans un plan sensiblement parallèle à celui défini par la section des orifices internes (34) qu'à une butée d'arrêt (41) limitant l'écartement entre la face interne (38) de la pièce de fermeture et la face (36) obturante. 2. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que la membrane (35) est supportée par un flotteur (42) guidé en translation suivant le même axe de guidage que la membrane. 3. Robinet selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la membrane et le flotteur sont logés dans une cavité (53) dont le fond (44) comporte un passage (45) de communication avec la chambre aval. 4. Robinet selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'obturateur (2) porte au moins indirectement un bouclier (46) dont les dimensions sont sensiblement identiques à la section du passage (t5) de communication. 5. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au lieu que les canaux (32) consistent chacun en un alésage traversant en totalité l'épaisseur de la pièce de fermeture, ceux-ci ne traversent cue partiellenent la dite pièce et débouchent dans une gorge (47) réalisée dans la face (38) interne de la pièce de fermeture. 6. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce de fermeture (18) supporte au moins indirectement un chapeau (48) clipsé qui, en place, ménage entre la face supérieure (50) de la pièce de fermeture et la face interne (51) du chapeau un passage suffisant pour que l'air puisse circuler. 7. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe élastique (100) est un ressort conique qui s'applique, d'une part, sur une pièce portant le bouclier et, d'autre part, sur un élément mécanique constituant les moyens de guidage en translation de la membrane et du flotteur. 8. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que le diamètre du manchon dans lequel se place l'ensemble mécanique (17) est choisi de dimension autre que les dimensions standards utilisés. 9. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour constituer le moyen (25) de guidage en translation - le perçage (27) et le guide (28) sont en section dimensionnés de manière à coopérer par coulissement avec un jeu surabondant tel qu'ils soient à eux seuls incapables de garantir l'alignement de l'axe de l'obturateur avec celui (16) de l'alésage (10) de la cloison (9) et, - 1 'obturateur (2) porte au moins un nez (29) de centrage dans l'alésage (1C) de la cloison (9), lequel nez est d'une part de longueur et de dimension telles que ce nez assure le centrage de l'axe de l'obturateur sur l'axe (16) de l'alésage, et ce quelle que soit la position de ltosturateur et, d'autre part, comprend au moins un canal (61) autorisant, lors de l'ouverture de l'obturateur, le passage du fluide d'une chambre du corps de robinet à l'autre. 10. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que, d' une part, le nez (29) de centrage de l'obturateur est constitué par une paroi tubulaire de section externe complémentaire à celle de l'alésage (10) et, d'autre part, chaque canal (61) consiste en une découpe réalisée dans la dite paroi tubulaire.