Brevet FR2687754A1 — publié le 19930827

L'invention concerne un robinet à corps en matière plastique On connaît déjà un tel robinet dont l'obturateur est un tournant sphérique qui passe de la position ouverte à la position fermée, ou vice-versa, en un quart de tour. Le corps et l'obturateur sont en polyéthylène, comme c'est de plus en plus le cas pour les canalisations d'adduction d'eau ou de gaz. L'invention vise à augmenter les possibilités de ce genre de robinet. Elle propose à cet effet un robinet à corps en matière plastique, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de manoeuvre comportant - une enveloppe tubulaire en matière plastique disposée coaxialement à un axe de manoeuvre, soudée par sa base sur le corps ; et - un dispositif démultiplicateur de rotation disposé dans l'enveloppe, comportant arrangés coaxialement à l'axe de manoeuvre un fourreau fixé à l'enveloppe, un arbre d'entrée et un arbre de sortie montés à rotation dans le fourreau, l'arbre de sortie étant lié en rotation à l'obturateur du robinet, celui-ci étant prévu pour être manoeuvré par rotation de l'arbre d'entrée, et un coulisseau monté à translation dans le fourreau, coopérant par un premier filetage avec l'arbre d'entrée et par un deuxième filetage avec l'arbre de sortie, ledit premier filetage ayant un pas inférieur audit deuxième filetage de sorte que l'arbre d'entrée a une vitesse de rotation supérieure à celle de l'arbre de sortie, et donc à celle de l'obturateur. L'invention permet de disposer d'un robinet à corps en matière plastique dont le dispositif de manoeuvre nécessite plusieurs tours pour effectuer l'ouverture ou la fermeture, ce qui permet d'éviter les phénomènes liés à la manoeuvre rapide du robinet (coup de bélier) qui étaient susceptibles de se produire avec le robinet antérieur. Le dispositif de manoeuvre dont est muni le robinet selon l'invention présente l'avantage d'etre compact grâce à la disposition concentrique de ses différents composants, tout en étant particulièrement adapté aux contraintes spécifiques posées par la matière plastique tous les efforts axiaux créés dans le démultiplicateur restent internes à celui-ci (ils sont supportés par le fourreau), de sorte que seuls des efforts de torsion sont transmis à l'enveloppe tubulaire et au corps sur lequel elle est soudée. Selon des caractéristiques préférées de l'invention, le corps présente un plat circulaire au centre duquel sort un organe d'entraînement lié à l'obturateur, la base de l'enveloppe étant soudée sur la périphérie dudit plat, l'arbre de sortie étant fixé à l'organe d'entraînement. Avec ces caractéristiques, l'invention offre l'avantage de permettre l'utilisation du robinet antérieur précité, où l'organe d'entraînement est fixé à un organe de prise (pour un outil de manoeuvre) dont la base circulaire coopère de façon étanche avec la périphérie du plat : on remplace l'organe de prise par l'ensemble enveloppedémultiplicateur, en soudant l'enveloppe sur la périphérique du plat et en fixant l'arbre de sortie à l'organe d'entraînement. Selon d'autres caractéristiques préférées de l'invention, l'enveloppe comporte un alésage prismatique et le fourreau une surface extérieure prismatique correspondante, le fourreau étant fixé à l'enveloppe par coopération de cet alésage et de cette surface extérieure prismatiques, ainsi que par goupillage. Ces caractéristiques sont avantageuses sur le plan de la résistance aux efforts et de la commodité du montage pour réaliser celui-ci, on glisse axialement le démultiplicateur complet dans l'alésage du fourreau (la forme prismatique procure l'immobilisation en rotation), et lorsqu'il y est correctement positionné, on met en place la ou les goupilles (qui procurent l'immobilisation en translation). Selon d'autres caractéristiques préférées, intéressantes pour la commodité de fabrication et de montage, le fourreau comporte un alésage prismatique et le coulisseau une surface extérieure prismatique correspondante, le coulis seau étant monté à translation dans le fourreau par coopération de cet alésage et de cette surface extérieure prismatiques. Selon d'autres caractéristiques préférées, l'arbre d'entrée est fixé à un organe de prise pour un outil de manoeuvre, qui ferme de façon étanche l'enveloppe tubulaire à son sommet Le dispositif démultiplicateur est ainsi placé dans une enceinte étanche par rapport à ltextérieur. De préférence, le dispositif démultiplicateur est en métal, pour des raisons de résistance aux efforts et de longévité. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'un exemple de réalisation, donnée ciaprès à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci - la figure 1 est une élévation en demi-coupe d'un robinet conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de manoeuvre du robinet de la figure 1, prise suivant le même plan de coupe mais avec l'arbre de sortie tourné de 900 par rapport à la position qu'il occupe sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en élévation de l'arbre d'entrée du dispositif démultiplicateur, - la figure 4 est une élévation en demi-coupe du coulis seau du dispositif démultiplicateur, - la figure 5 est une élévation en demi-coupe de l'arbre de sortie du dispositif démultiplicateur de rotation, et - la figure 6 montre l'un des six barillets destinés à etre monté sur l'arbre de sortie pour permettre à celui-ci de coopérer avec les rampes hélicoïdales extérieures du coulisseau. Le robinet 1 illustré sur la figure 1 comporte un corps 2 et un dispositif de manoeuvre 3. Le corps 2 comporte deux tubulures d'extrémité 4a et 4b et un manchon central 5 auquel sont soudées les tubulures 4a et 4b par une soudure 6. Un obturateur 7 en forme de tournant sphérique est disposé dans le corps 2, dans lequel il est guidé par une portée sphérique 9 prévue à l'extrémité de chaque tubulure 4a et 4b, l'étanchéité étant procurée par un joint 8 monté dans la tubulure grâce à une virole 10. Le tournant 7 comporte à sa partie supérieure une rainure 11 dans laquelle est disposé le bout inférieur d'un organe d'entraînement 12 qui sort du corps 2, et plus précisément du manchon 5 par une tige cylindrique coaxiale à un axe de manoeuvre 13, la tige cylindrique de l'organe 12 étant fendue transversalement de part en part dans sa partie qui sort du manchon 5, une clavette 14 étant logée dans cette fente, en étant immobilisée par rapport à l'organe 12 grâce à une goupille 15.Le dessous de la clavette 14 est arrondi, et porte sur un plat circulaire 16 coaxial à la tige de l'organe 12, de sorte que celui-ci est monté à rotation par rapport au corps 5, et lié en rotation à l'obturateur 7. Dans la position illustrée sur la figure 1, le passage 17 de l'obturateur 7 est coaxial aux tubulures 4a et 4b, le robinet est ouvert au maximum ; la position de fermeture complète correspondant à une rotation de 900 de l'obturateur 7, et donc de l'organe d'entraînement 12. Les tubulures 4a et 4b, le manchon 5 et l'obturateur 7 sont en polyéthylène, la virole 10 et l'organe 12 étant en prolypropylène. Les surfaces extérieures des tubulures 4a et 4b sont lisses, et c'est sur celles-ci qu'on vient souder les canalisations en polyéthylène entre lesquelles le robinet 1 doit être disposé. Le dispositif de manoeuvre 3 comporte une enveloppe tubulaire 20 en polyéthylène, disposée coaxialement à l'axe de manoeuvre 13, et fixée par sa base sur le corps 2 grâce à une soudure 21 pratiquée sur la périphérie du plat 16. Un dispositif démultiplicateur de rotation 22 est disposé dans l'enveloppe 20, avec un arbre d'entrée 23 fixé à un organe de prise 24 pour un outil de manoeuvre, et un arbre de sortie 25 lié à l'organe 12 grâce à la clavette 14. Le robinet 1 est prévu pour être manoeuvré par rotation de l'arbre d'entrée 23 grâce à un outil de manoeuvre (non représenté) mis en prise sur l'organe 24, l'arbre de sortie 25, lié en rotation à l'obturateur 7, tournant alors, mais d'une moins grande quantité. Ainsi, dans l'exemple illustré, l'arbre de sortie 25 tourne soixante fois moins que l'arbre d'entrée 23, c'est-à-dire qu'il faut quinze tours de ce dernier pour passer de la position ouverte à la position fermée du robinet, ou vice-versa. On va maintenant décrire plus en détail le dispositif démultiplicateur de rotation 22, à l'appui de la figure 2. On observera tout d'abord que les composants du dispositif démultiplicateur 22 sont arrangés coaxialement à l'axe de manoeuvre 13. L'arbre d'entrée 23 (voir également la figure 3) et l'axe de sortie 25 (voir également la figure 5) sont tous deux montés à rotation dans un fourreau 27 fixé à l'enveloppe 20, un coulisseau 28 (voir également la figure 4) étant monté à translation dans le fourreau 27, et coopérant par un filetage intérieur (c'est-à-dire un taraudage) avec l'arbre d'entrée 23, et par un filetage extérieur avec l'arbre de sortie 25. Dans 1 exemple illustré, le taraudage 29 du coulisseau 28 et le filetage 30 correspondant de l'arbre d'entrée 23 sont de type classique, avec un pas de 2 mm, et le filetage extérieur du coulis seau 28 est formé par six rampes hélicoïdales 31 ayant un pas de 120 mm, chacune des rampes 31 coopérant avec un barillet 32 (voir figure 6) monté à force dans un trou 33 de l'arbre de sortie 25, de façon à faire saillie intérieurement, comme montré sur la figure 2. Le fourreau 27 comporte un alésage prismatique 34, ici à section hexagonale, et le coulisseau 28 comporte à son sommet une surface extérieure prismatique 35 correspondante, et c'est par coopération de l'alésage 34 et de la surface extérieure 35 prismatiques que le coulisseau 28 est monté à translation dans le fourreau 34. L'arbre d'entrée 23 et l'arbre de sortie 25 comportent chacun une colerette, respectivement 36 et 37 pour leur montage à rotation dans le fourreau 27 : la colerette 36 de l'arbre 23 est disposée dans une gorge intérieure circulaire 38 située à l'extrémité supérieure du fourreau 27, fermée par un écrou 39 bloqué en rotation par une goupille 40, et la colerette 37 de l'arbre 25 est disposée dans une gorge 41 située à la base du fourreau 27 et fermée par un écrou 42 bloqué en rotation par une goupille 43. L'enveloppe 20 comporte un alésage prismatique 44, ici à section hexagonale, et le fourreau 27 une surface extérieure prismatique 45 correspondante, le fourreau 27 étant fixé à l'enveloppe 20 par coopération de l'alésage 44 et de la surface extérieure 45 prismatiques (qui procurent l'immobilisation en rotation), ainsi que par deux goupilles 46 (qui procurent l'immobilisation en translation). L'arbre d'entrée 23 est fixé au carre de prise 24 grâce à une clavette 47 engagée dans une fente 48 (figure 3), l'ensemble étant immobilisé grâce à une goupille 49, le trou de montage de cette goupille étant fermé par un bouchon 50. Le carré de prise 24 comporte en partie inférieure une jupe 51 dont la surface extérieure est disposée en regard d'une surface correspondante de l'enveloppe 20, avec un joint 52, de sorte que l'organe de prise 24 ferme de façon étanche l'enveloppe 20 à son sommet. La fente 53 située à la base de l'arbre 25 sert à loger la clavette 14. L'arbre d'entrée 23, l'arbre de sortie 25, le coulisseau 28 et le fourreau 27 sont en laiton, et les barillets 32 sont en acier inoxydable. Le fonctionnement du dispositif démultiplicateur est le suivant : lorsqu'on fait tourner l'arbre d'entrée 23, la coopération du filet 30 et du taraudage 29 provoque une translation du coulisseau 28 dans le fourreau 27, et du fait de cette translation et de la coopération des rampes 31 avec les barillets 32, l'arbre de sortie 25 va tourner, le rapport entre la vitesse de l'arbre d'entrée 23 et celle de l'arbre de sortie 25 étant égale au rapport des pas des rampes 31 et du taraudage 29, rapport qui est égal à 60 dans l'exemple précité (pas des rampes 31 de 120 mm et pas du taraudage 29 de 2 mm). Les rampes 31 et le taraudage 29 peuvent s'enrouleur dans le même sens ou sens contraire, suivant que l'on veut inverser ou non les sens de rotation des arbres d'entrée et de sortie. A cet égard, on notera que le dispositif démultiplicateur du robinet conforme à l'invention est particulièrement avantageux lorsqu'on veut fabriquer aussi bien des robinets qui se ferment à droite (robinet utilisé pour le gaz) que des robinets qui se ferment à gauche (robinet utilisé pour l'eau) : pour passer de l'un à l'autre, il suffit d'inverser le sens d'enroulement du taraudage 29 et du filetage 30. On notera également que le démultiplicateur 22 équipé de l'organe de prise 24 peut, notamment pour effectuer des opérations d'entretien, être démonté et remonté sans interruption du passage de fluide dans le robinet (il suffit de chasser les goupilles 46 pour pouvoir extraire l'ensemble 22-24). Dans une variante non représentée du robinet conforme à l'invention, l'arbre de sortie 25 muni des barillets 32 est remplacé par un arbre de sortie similaire, mais avec six rampes intérieures adaptées chacune à coopérer avec l'une des rampes 31 du coulisseau 28. On rappelle que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Robinet à corps (2) en matière plastique, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de manoeuvre (3) comportant - une enveloppe tubulaire (20) en matière plastique disposée coaxialement à un axe de manoeuvre (13), soudée par sa base sur le corps (2) ; et - un dispositif démultiplicateur de rotation (22) disposé dans l'enveloppe (20), comportant arrangés coaxialement à l'axe de manoeuvre (13) un fourreau (27) fixé à l'enveloppe (20), un arbre d'entrée (23) et un arbre de sortie (25) montés à rotation dans le fourreau (27), l'arbre de sortie (25) étant lié en rotation à l'obturateur (7) du robinet, celui-ci étant prévu pour être manoeuvré par rotation de l'arbre d'entrée (23), et un coulisseau (28) monté à translation dans le fourreau (27), coopérant par un premier filetage (29) avec l'arbre d'entrée (23) et par un deuxième filetage (31) avec l'arbre de sortie (25), ledit premier filetage (29) ayant un pas inférieur audit deuxième filetage (31) de sorte que l'arbre d'entrée a une vitesse de rotation supérieure à celle de l'arbre de sortie, et donc à celle de l'obturateur. 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (2) présente un plat circulaire (16) au centre duquel sort un organe d'entraînement (12) lié à l'obturateur (7), la base de l'enveloppe (20) étant soudée sur la périphérie dudit plat (16), l'arbre de sortie (25) étant fixé à l'organe d'entraînement (12). 3. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) comporte un alésage prismatique (44) et le fourreau (27) une surface extérieure prismatique correspondante (45), le fourreau (27) étant fixé à l'enveloppe (20) par coopération de cet alésage et de cette surface extérieure prismatiques, ainsi que par goupillage (46). 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que fourreau (27) comporte un alésage prismatique (34) et le coulisseau (28) une surface extérieure prismatique correspondante (35), le coulisseau (28) étant monté à translation dans le fourreau (27) par coopération de cet alésage et de cette surface extérieure prismatiques. 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit premier filetage (29) du coulisseau est intérieur, et ledit deuxième filetage (31) est extérieur. 6. Robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit deuxième filetage est formé par une pluralité de rampes hélicoïdales (31) coopérant chacune avec un barillet (32) faisant saillie intérieurement dans l'arbre de sortie, qui est creux. 7. Robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit deuxième filetage est formé par une pluralité de rampes hélicoïdales (31) coopérant chacune avec une rampe intérieure de l'arbre de sortie (25), qui est creux. 8. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (23) est fixé à un organe de prise (24) pour un outil de manoeuvre, qui ferme de façon étanche l'enveloppe tubulaire (20) à son sommet. 9. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif démultiplicateur (22) est en métal. 10. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps (2) et l'enveloppe (20) sont en polyéthylène et le dispositif démultiplicateur (22) en laiton.