Brevet FR2688045A1 — publié le 19930903

Description Dispositif d'arrêt pour-petits diamètresnominaux On connait l'utilisation des dispositifs d'arrêt avec appa- reils d'arrêt circulaires dont l'ouverture et la ferme- ture sont réalisées par rotation de l'appareil d'arrêt - pour une grande qamme dediamètres nominaux Ces disposi- tifs, nommés clapets d'arrêt, peuvent être montés dans un réseau de tuyauterie entre des brides ou muni de leurs propres brides fixés à une tuyauterie Hormis pour l'arrêt complet de la tuyauterie, les clapets d'arrêt ser- vent aussi à réguler le débit Le brevet DE-OS 25 54 736 indique et décrit un dispositif d'arrêt qui comprend un boîtier avec, à l'intérieur, un appareil d'arrêt circulaire qui peut être tourné à l'aide d'une tige et une garniture élastique d'étanchéité pour l'étanchéification de l'appareil d'arret et de la tige. La surface de section occupée par l'appareil d'arrêt lors- que l'appareil d'arrêt du clapet d'arrêt est en position d'ouverture totale réduit la surface de section calculable à partir du diamètre nominal Pour compenser, on choisit donc le diamètre du clapet d'arrêt, le diamètre interne effectif, supérieur au diamètre nominal des raccordements. C'est particulièrement le cas avec les petits diamètres no- minaux car le rapport entre la surface de section occupée par l'appareil d'arrêt et la surface de section *des diamètres nominaux est dans ce cas défavorable En grossis- 2 - sant le clapet d'arrêt pour réduire la résistance d'écoule- ment et la perte de pression dans la conduite, le boîtier du dispositif grossit également et donc ainsi la cote de montage. Par DE-PS 40 27 622 on connaît une soupape à clapet de réglage dans laquelle l'appareil d'arrêt est constitué d'un disque qui est formé par la réduction d'un arbre, le diamètre du disque étant au plus égal au diamètre de la pièce d'arbre voisine et les surfaces latérales minces du disque reposant à l'intérieur du contour de la pièce d'arbre voisine. Etant donné que les soupapes à clapet de réglage sont utilisées pour régler les écoulements de volume et non pour les arrêter, le disque sait se passer des élnments particuliers a obtenir l'étanchéité Les surfaces d'étanchéité en ligne droite présentent, elles, de grands problèmes, car l'orien- tation du disque dans le canal exige une précision extrême pour obtenir une étanchéité métallique Même les plus petits écarts par rapport à la forme idéale entraînent la perte de l'étanchéité, de grandes forces de réglage et l'endommagement des surfaces d'étanchéité. Et comme en plus, l'endroit du passage de l'arbre dans le disque est soumis à la pression du liquide, des forces avec une composante en direction de l'axe de l'arbre agissent sur la surface du passage On peut aussi imaginer que ces forces ne s'équilibrent pas et qu'une force résultante peut en être déduite qui entraîne la sortie de l'arbre du boîtier Afin de réceptionner cette force on a donc prévu un palier axial fixe supplémentaire qui est formé de disques et de surfaces de paliers reliés à l'arbre. Le problème réside donc dans le fait que, dû au rapport particulièrement désavantageux, pour les petits diamètres, entre la surface de section de l'appareil d'arrêt et la surface de section du diamètre nominal, on devait utiliser jusqu'à présent des robinets avec soit une résistance au débit plus élevée, avec soit un boîtier de dimensions plus grandes, lesquels, de plus, sont peu pratiques à monter, il réside aussi dans le fait que l'étanchéité au niveau de l'appareil d'arrêt ne peut être assurée et qu'on doit prévoir un blocage compliqué de la tige. Le problème sur lequel est basée l'invention est de créer un robinet d'arrêt qui soit particulièrement adapté aux diamètres nominaux faibles et dont, en outre, le montage soit simple, les dimensions externes soient faibles et présente une étanchéité élevée. Le problème est résolu parl'enseignement indiqué dans la revendication 1. La version de l'appareil d'arrêt en forme de disque princi- palement carré présente, par rapport aux appareils d'arrêt en forme de disque rond, l'avantage de pouvoir augmenter la section libre sans augmenter le diamètre de rotation du disque, et donc du boîtier Alors qu'avec les diamètres nominaux faibles, les axes des clapets des disques ronds exigent, pour des raisons de montage, de grandes cotes de montage à l'intérieur du disque grâce auxquelles la section libre à côté du disque peut être réduite, on peut, avec les appareils d'arrêt conformes à l'invention, déplacer l'axe du clapet complètement hors de la section et le placer dans le boîtier. 4 - Un blocage de la tige pour empêcher sa translation dans le sens longitudinal est assuré par simple engrenage des cames dans un évidement situé dans le boîtier Afin de faire pénétrer la tige avec les cames dans le boîtier, le bottier est muni de rainures dans lesquelles s'engagent les cames supérieures au diamètre de la tige Les cames sont placées sur la tige de telle manière que le mouvement de rotation pour actionner le robinet ne se fait pas par l'in- termédiaire des rainures dans le boîtier Les cames absor- bent les forces agissant sur la tige dans le sens longitu- dinal et empêchent la tige de sortir du boîtier pendant la commande, mais aussi pendant la marche. Il est certes tout à fait possible d'utiliser plus de deux cames et rainures, mais deux cames situées vis-à-vis suffi- sent la plupart du temps Le modèle suivant selon la reven- dication 2 présente une version avantageuse de la tige avec les cames Celles-ci entourent un angle de 1800 La commande d'un clapet d'arrêt ou d'un robinet d'arrêt exige une rotation de 900 entre la position d'ouverture totale et la position de fermeture Dans l'exemple les rainures sont donc orientées sous un angle de 450 par rapport au sens d'arrêt. Un exemple de l'invention est représenté dans le dessin et est décrit plus loin. La fig 1 montre une section du robinet d'arrêt, la fig 2 une coupe du robinet d'arrêt suivant la ligne AA, la fig 3 une coupe longitudinale du robinet d'arrêt et la fig 4 une coupe du robinet d'arrêt suivant la ligne BB. - Dans un boîtier ( 1) est logé un appareil d'arrêt ( 2) placé sur une tige ( 3) étanchéisée par rapport au bottier ( 1) et utilisé par rotation autour de son axe à ouvrir et fermer un passage En position de fermeture, l'appareil d'arrêt ( 2) sous forme d'un disque carré touche une garniture élastique d'étanchéité ( 4) L'appareil d'arrêt ( 2) est formé par une pièce d'arbre ( 5) de section réduite la surface latérale ( 6) de l'appareil d'arrêt ( 2) reposant sur la surface de la garniture de la pièce d'arbre ( 5) et le rétrécissement ne se faisant que d'un côté Les surfaces latérales ( 6) ferment de manière étanche en position de fermeture sur les surfaces d'étanchéité droites ( 7) de la garniture élastique d'étanchéité ( 4) de l'appareil d'arrêt ( 2) avec leurs surfaces d'étanchéité circulaires ( 8) (fig 2, 3). Lorsque l'appareil d'arrêt plonge dans la garniture d'étanchéité une pression est créée Etant donné que la garniture est élastique, elle peut s'adapter aux écarts par rapport à la cote idéale. La section de la garniture d'étanchéité ( 4) se transforme à partir des points de raccordement au système de tuyau- terie jusqu'à l'appareil d'arrêt ( 2) en passant de la forme circulaire à la forme correspondante au contour de l'appa- reil d'arrêt ( 2), la surface de section pouvant être agrandie, réduite ou également rester constante. Lors du montage du robinet d'arrêt, la tige ( 3) est enfilée dans le boîtier ( 1) et bloquée par rotation pour l'empê- cher de bouger dans le sens longitudinal Ce blocage est opéré par les cames ( 9) formées sur la tige ( 3) qui s'enclenchent dans un évidement ( 10) du boîtier ( 1) et qui, par l'intermédiaire de rainures ( 11) peuvent entrer dans le bottier ( 1) (fig 3, 4) Comme le montre le dessin de la 6 fig 4, on peut empêcher le déblocage de la tige ( 3) car la commande du robinet d'arrêt n'exige qu'un quart de tour de la tige et car il existe une zone de rotation sans risque de plus de 9 Q O même du fait que les rainures sont tournées de 450 par rapport au sens d'arrêt de l'appareil d'arrêt ( 2). Les axes des clapets, les appareils d'arrêt et l'arbre du robinet peuvent être, en outre, fabriqués en une seule pièce, par ex par façonnage d'une barre ronde d'acier et placés dans un boîtier en une seule partie de la manière la plus simple en perçant dans l'encolure du boitier. L'appareil d'arrêt ( 2) étant une partie de la tige ( 3), l'assemblage des deux dans le robinet n'est pas nécessaire. La tige ( 3) est toujours orientée correctement par rapport à l'appareil d'arrêt ( 2) et il est donc possible de raccor- der immédiatement un dispositif de commande sans ajustement supplémentaire. -7- Revendications 1 Dispositif d'arrêt comprenant un boîtier ( 1) et dans celui-ci un appareil d'arrêt ( 2) pouvant être placé en position d'ouverture par rotation sur son axe à l'aide d'une tige ( 3) logée dans le boîtier et étanchéisée par rapport à celui-ci, dans lequel l'appareil d'arrêt ( 2) présente en position d'ouverture une section libre pour laisser passer un débit et se réduit en se trans- formant d'une pièce d'arbre cylindrique en un disque qui a son axe médian sur l'axe médian de la pièce d'arbre et présente au plus la largeur du diamètre de la pièce d'arbre, les surfaces latérales étroites ( 6) du disque reposant sur la surface de la garniture de la pièce d'arbre laquelle se prolonge à l'extrémité du disque, caractérisé en ce que l'appareil d'arrêt ( 2) est accollé en position de fermeture à une garniture élastique d'étanchéité ( 4) à surfaces d'étanchéité droites ( 7) le long de la surface de la garniture et des surfaces d'étanchéité ( 8) aux passages du disque dans la pièce d'arbre, en ce que la tige ( 3) présente des cames ( 9) et que le boîtier ( 1) possède des rainures ( 11) pour faire pénétrer la tige ( 3) dans le boîtier ( 1) ainsi qu'un évidement ( 10) pour loger les cames ( 9), les rainures ( 11) et les cames ( 9) étant tournées les unes par rapport aux autres en posi- tion de marche de sorte que les cames ( 9), s'enclen- chant dans l'évidement ( 10), empêchent la tige ( 3) de sortir du boitier ( 1). -8- 2 Dispositif d'arrêt selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux cames ( 9) se trouvent face à face sur la tige ( 3) et que le boîtier ( 1) présente deux rainures ( 11) se faisant vis-à-vis, les cames ( 9) se trouvant, lorsque l'appareil d'arrêt est en position de ferme- ture, dans une position tournée d'un angle de 450 autour de l'axe de rotation de la tige ( 3) par rapport aux rainures ( 11).