Brevet FR2688048A1 — publié le 19930903

DISPOSITIF DE COMMANDE POUR ROBINET L'invention se rapporte à un dispositif de commande de robinet selon les particularités indiquées dans le préambule de la revendication 1. On connaît, par l'US-A 3 184 214, un dispositif de commande de ce genre dont l'élément supérieur est relié à un bord de robinet par une liai- son à bride A son extrémité supérieure, éloignée du corps du robinet, l'élément supérieur est relié, au moyen d'un chapeau de fermeture qui est vissé dans l'élément supérieur La vis, qui est métallique, de la même façon que l'élément supérieur et que le corps du robinet, émerge à l'exté- rieur à travers ce chapeau de fermeture L'ensemble de l'appareil et, sur- Io tout les filetages et composants qui se trouvent à l'intérieur de l'élément supérieur, ne sont pas protégés des influences corrosives Ce dispositif ou cet appareil de robinetterie est prévu pour être utilisé au-dessus du sol et il exige une dépense non négligeable pour l'entretien et la surveillance de son aptitude au fonctionnement Si l'appareil connu antérieurement était posé dans le sol, sous l'effet de l'humidité, la sécurité de la manoeuvre du robinet serait déjà compromise par la corrosion au bout d'un temps rela- tivement court Cette observation est surtout valable pour les filetages et les surfaces de guidage de la douille mobile en translation axiale, au moyen de laquelle le mouvement de rotation introduit par l'intermédiaire de la vis est guidée L'élément obturateur est constitué par un clapet et il a simplement à pivoter d'un petit angle, de l'ordre de grandeur de 90 , pour obturer ou libérer le passage de l'écoulement du fluide Surtout dans le cas de l'eau, ou aussi d'autres liquides, il peut se produire des chocs de pression indésirables sous l'effet d'une fermeture trop rapide Les difficul- tés relatives à ce phénomène sont certes évitées au moyen du dispositif de commande connu antérieurement mais, sous l'effet d'influences corro- sives, la sécurité du fonctionnement n'est pas garantie pour une longue durée, surtout en ce qui concerne les différents éléments mobiles les uns par rapport aux autres. Il est connu qu'actuellement, on utilise, surtout pour les conduites d'adduction, des tubes en matière plastique, notamment en PVC ou PE, les matières plastique de ce genre présentant dans leurs applications une élasticité relativement grande et une grande résistance aux milieux corro- sifs, comparativement aux métaux Toutefois, d'un autre côté, les matières plastiques de ce genre sont relativement molles et tendent à fluer sous une contrainte de pression Il en résulte qu'en pratique, les raccorde- ments directs d'éléments en matière plastique par filetage sont tout à fait problématiques et, en outre, sont incapables d'assurer sans autres précau- tions la fiabilité du guidage et de la mobilité des différents composants, et ceci en particulier dans les cas dans lesquels on impose des spécifica- tions élevées concernant l'étanchéité. L'invention a donc pour but de perfectionner le dispositif de com- mande de manière à garantir le bon fonctionnement sur une longue durée de vie, s'étendant à de nombreuses années, avec une construction simple et fiable, et même lorsque l'appareil est soumis à l'influence de milieux corrosifs Le dispositif doit pouvoir être intégré avantageusement dans un appareil de robinetterie en matière plastique, la fabrication et le montage io devant s'effectuer avec une faible dépense, surtout en vue de la fabrication en série Le dispositif de commande doit garantir la douceur de ma- noeuvre de l'élément obturateur pendant une longue durée de vie, l'apti- tude au fonctionnement et l'étanchéité devant être garanties, même après un long temps de fonctionnement. Le problème est résolu par les caractéristiques indiquées dans la par- tie caractérisante de la Revendication 1 Le dispositif de commande pro- posé se distingue par une haute sécurité de fonctionnement avec un mode de construction compacte Dans l'élément supérieur en matière plastique, est monté, bloqué en rotation, un manchon qui présente les surfaces de guidage pour la douille mobile en translation axiale Par ailleurs, l'élément de commande rotatif, notamment réalisé en matière plastique, est monté à joint étanche par rapport à l'élément supérieur, de sorte qu'au total, on dispose d'une construction fermée et que l'infiltra- tion de milieux corrosifs, en particulier d'humidité, à l'intérieur de l'élé- ment supérieur, est interdite de façon sûre La vis et la douille à filetage à grand pas forment un mécanisme réducteur Le mouvement de rotation introduit de l'extérieur au moyen de la vis, notamment manuellement, est réduit par la coopération avec la douille et son filetage à grand pas, de sorte que l'élément obturateur tourne d'un plus petit angle, prédéterminé de la façon voulue, que la vis Selon le rapport de réduction, il faut dix à vingt tours de la vis pour tourner l'organe obturateur de la position d'ou- verture à la position de fermeture, sur un angle de l'ordre de grandeur de , de sorte que les chocs de pression cités au début sont fiablement évités Les éléments tournants sont disposés dans le corps en matière plastique ou dans l'élément supérieur en matière plastique de l'appareil, qui est fermé vers l'extérieur par un élément de commande qui est lui aussi composé de matière plastique D'une part, l'élément de commande est relié solidairement en rotation, à la vis et tandis que, d'autre part, il présente des surfaces d'entraînement ou analogue pour permettre de monter un levier, un volant ou analogue, pour assurer l'actionnement, de préférence manuel Au contraire, la vis, la douille munie de son filetage à grand pas ainsi qu'un manchon qui entoure la douille sont réalisés en métal, notamment en laiton, sont protégés de l'action de l'humidité ou d'autres milieux corrosifs par les éléments précités réalisés en matière plastique Ceci est important parce que les appareils cités sont régulière- ment posés dans le sol La configuration et la sélection de matières pro- posées, confèrent une haute sécurité de fonctionnement et également une longue durée de vie. D'autres configuration et particularités de l'invention sont indiquées io dans les Revendications secondaires, ainsi que dans la description d'un exemple préféré de réalisation qui sera donnée ci-après. Le dessin montre une coupe longitudinale du dispositif de comman- de, qui comprend un élément supérieur 2 et un élément de fixation 6 qui peut tourner par rapport à un axe longitudinal 4 L'élément supérieur 2 est de configuration cylindrique creuse et renferme à l'extrémité infé- rieure une bague 8 destinée à s'assembler au corps, non représenté ici, de l'appareil L'élément supérieur 2 peut être assemblé solidement et à joint étanche au corps de l'appareil, ou constituer une partie intégrante de ce corps Le corps de l'appareil est composé, de même que l'élément supérieur 2 et l'élément de fixation 6, d'une matière synthétique thermo- plastique et/ou soudable. L'élément supérieur 2 présente une surface intérieure 10 dans laquelle un manchon 12 est monté bloqué en rotation, la surface extérieu- re 14 du manchon 21 est en particulier réalisée à six pans et appuyée contre la surface intérieure correspondante 10 de l'élément supérieur 2, ce qui garantit le blocage en rotation du manchon 12 par rapport à l'élé- ment supérieur 2 Après la préfabrication et le montage des éléments qui sont encore à décrire dans la suite, on introduit le manchon 12, avec 1 '- élément de commande 10, de haut en bas, dans une direction parallèle à l'axe longitudinal 4, dans la partie supérieure 2 et, dans ce mouvement, grâce à la constitution indiquée de la surface intérieure 10 et de la surfa- ce extérieure 14, il ne se produit pas de rotation En remplacement de la configuration à six pans de la surface intérieure 10 et de la surface exté- rieure 14 qui a été décrite plus haut, il suffit en principe d'une seule sur- face oblique, parallèle à l'axe longitudinal 4, dans la région de la surface intérieure et de la surface extérieure 14, qui peuvent être ailleurs éven- tuellement de forme cylindrique dans les autres régions Du reste, on peut prévoir des rainures de guidage appropriées et des nervures enga- gées dans ces rainures pour assurer le guidage axial et le blocage en rota- tion du manchon 12 par rapport à l'élément supérieur 2 Le manchon 12 présente avantageusement, dans la région de la surface extérieure 14, au moins une rainure 16 orientée tangentiellement, qui, comme le montre le dessin, s'étend perpendiculairement au plan du dessin Dans cette rai- nure 16, se trouve une goupille 18 dont les extrémités sont situées dans05 les perçages alignés de l'élément supérieur 2 Les perçages précités se trouvent donc dans l'élément supérieur 2 en avant et en arrière du plan du dessin, et les extrémités précitées de la goupille 18 se prolongent au maximum jusqu'à la surface extérieure de l'élément supérieur 2 Lorsque la goupille 18 est composée d'une matière métallique, notamment d'acier,Io les extrémités sont avantageusement en retrait par rapport à la surface extérieure de l'élément supérieur 2, et les régions extérieures des per- çages précités sont comblées avec un bouchon de matière plastique, une colle ou équivalent pour éviter la corrosion Ainsi qu'on peut le voir, deux goupilles 18 de ce genre sont avantageusement disposées et réalisées de15 la façon décrite. L'élément de commande 6 en matière plastique est relié solidaire- ment en rotation à une vis 20 en métal Pour cela, on utilise une lame d'entraînement 22 qui est de préférence réalisée sous la forme d'une petite plaquette métallique et qui est encastrée dans une rainure longitudi-20 nale 24 de l'extrémité supérieure de la vis 20 La vis 20 est engagée par sa partie d'extrémité supérieure 26 dans un perçage borgne 28 de la par- tie de fixation 6 Comme on peut le voir, une goupille métallique 30 tra- verse la lame d'entraînement 22, de même que la partie d'extrémité 26 et est en outre fixée par les deux extrémités dans un perçage transversal 30 de la partie de commande 6 La languette d'entraînement 22 présente, transversalement au plan du dessin, une largeur qui est avantageusement très supérieure au diamètre du perçage borgne 28, la partie de comman- de 6 présente alors des évidements correspondants dans lesquels les extrémités de la lame d'entraînement 22 sont engagées Ces évidements se30 trouvent dans l'élément de fixation 6, respectivement en avant et en arrière du plan du dessin et, de même que l'extrémité du perçage borgne 32 qu'on peut voir à gauche sur le dessin, ils s'étendent dans la partie de commande sur une longueur prédéterminée De cette façon, ceci garantit une grande surface d'appui et, par conséquent, une transmission avanta-35 geuse du couple de rotation, la fixation et le blocage étant assurés au moyen de la goupille 30 Le perçage transversal 32 est fermé à joint étanche à l'extérieur par un petit bouchon 34 pour interdire la pénétration de l'humidité ou d'autres milieux corrosifs Les perçages prévus dans la partie supérieure 2 pour les goupilles 18 déjà mentionnées plus haut40 sont eux aussi isolés hermétiquement de l'extérieur par des bouchons comparables. L'élément de commande 6 présente des surfaces de liaison présen- tant de préférence la forme d'un six pans, par l'intermédiaire desquelles le couple peut être introduit au moyen d'un levier, d'un volant ou ana- logue L'élément de commande 6 présente, au-dessous de la surface de liaison 35, une surface extérieure cylindrique 36 qui est engagée dans 1 '- élément supérieur 2 et est en appui contre la surface intérieure de l'élé- ment supérieur 2, qui est elle aussi cylindrique à cet endroit La surface intérieure 38 présente une gorge annulaire 40 munie d'une bague d'étan- Io chéité 2 qui est appuyée à joint étanche contre la surface extérieure cy- lindrique 36 L'élément de commande 6 et l'élément supérieur 2 présen- tent ainsi des moyens d'étanchéité adaptés les uns aux autres qui, dans la région de liaison, interdisent fiablement la pénétration d'humidité ou d'un autre milieu corrosif. Dans une variante de réalisation, l'élément de commande peut être en forme de coupelle, du moins à son extrémité inférieure, et emboîter extérieurement l'élément supérieur Dans ce cas, la bague d'étanchéité 42 mentionnée plus haut devrait donc être disposée, non pas sur la surface intérieure de l'élément supérieur, mais sur la surface extérieure de cet élément et, par ailleurs, elle devrait être mise en appui contre une surfa- ce intérieure de l'extrémité intérieure en forme de coupelle de l'élément de commande Par ailleurs, il convient de garder présent à l'esprit que, dans le cadre de cette invention, la bague d'étanchéité précitée peut être disposée, non pas dans une gorge de l'élément supérieur mais également, de façon correspondante, dans une gorge de l'élément de commande. Pour toutes les variantes de réalisation, un point essentiel consiste en ce qu'une étanchéité est garantie au moyen de l'élément de commande et des moyens d'étanchéité mutuellement conjugués de l'élément de com- mande et de l'élément supérieur et que, par ailleurs, la vis n'émerge pas à l'extérieur Au contraire, selon l'invention, la vis est exclusivement logée dans le volume intérieur qui est isolé hermétiquement de l'extérieur au moyen de l'élément de commande Dans ce volume intérieur isolé hermé- tiquement de l'extérieur, sont en outre disposés, le manchon mobile, de même que la douille elle aussi réalisée en métal et, selon l'invention dis- posée bloquée axialement et contre la rotation dans l'élément supérieur. Le manchon 12 et la vis 20 logée dans ce manchon, la douille 48 qui sera encore décrite dans la suite, ainsi que les autres éléments contenus dans la douille 12, forment un sous-ensemble préfabriqué qui, dans le cadre de cette invention, peut être emboîté dans l'élément supérieur 2 et est immobilisé aussi bien contre les translations axiales que contre le mouvement de rotation dans l'élément supérieur 2 Bien que cette confi- guration de sous-ensemble se soit révélée particulièrement bien appro- priée, dans le cadre de l'invention, le manchon 12 peut être directement ancré dans la matière plastique de l'élément supérieur 2 et, particulier, noyé dans cet élément supérieur 2 lors de l'injection de la matière plas- tique de cet élément supérieur 2 Pour cette forme de réalisation, le man- chon 2 présente avantageusement sur sa face extérieure des protubé- rances qui font saillie radialement vers l'extérieur ou des évidements diri- gés radialement vers l'intérieur, qui sont enrobés, ou respectivement io comblés lors de l'injection de la matière plastique, ce qui garantit une im- mobilisation fonctionnelle dans l'élément supérieur 2. La vis 20 présente un filetage extérieur 44 qui est en prise dans un filetage intérieur 48 d'une douille 48 La douille 48 est guidée axialement par rapport au manchon 12 Pour cela, le manchon 12 présente des sur- faces de guidage 50 sur lesquelles portent des surfaces de portée de la douille 48 Les surfaces de guidage 50 et les surfaces de portée 52 sont avantageusement réalisées sous la forme de surfaces à six pans La douille 48 est représentée dans sa position extrême supérieure sur le dessin. Lorsqu'on tourne l'élément de commande 6, la douille 48 guidée axiale- ment dans le manchon 12 est repoussée vers le bas au moyen de la vis 20. Le pas des filetages 44 et 46 est de préférence calculé de manière qu'après quatorze tours complets de la vis 20, la douille 48 soit repoussée axialement de la position extrême supérieure représentée à sa position extrême inférieure Dans cette position extrême inférieure, la douille 48 est appuyée par un épaulement 54 contre une surface frontale 56 d'un manchon de liaison 58 La liaison avec un arbre ou un tourillon de l'élé- ment obturateur de l'appareil s'effectue par l'intermédiaire de ce man- chon de liaison 58 Pour cela, le manchon de liaison 58 peut présenter à sa partie inférieure une rainure longitudinale 59 pour recevoir une lame d'entraînement au moyen de laquelle la transmission du couple peut s'ef- fectuer de la même façon qu'avec la lame d'entraînement mentionnée plus haut. La douille 48 présente extérieurement un filetage à grand pas 60 Ce filetage à grand pas 60 présente au moins un filet qui commence au-des- sous de l'épaulement 54, et se prolonge, sur un angle de l'ordre de gran- deur 90 , le long de la surface extérieure, jusqu'à l'extrémité inférieure de la douille 48 Dans la forme de réalisation représentée ici, le filetage à grand pas 60 présente six filets répartis uniformément sur sa périphérie. Dans la forme de réalisation représentée, la vis 20 présente le fileta- ge extérieur 44 tandis que la douille 48 possède le filetage intérieur 46 conjugué Selon une forme de réalisation modifiée, non représentée ici, la vis peut aussi être de configuration creuse et présenter intérieurement le filetage correspondant, cette partie de la vis 20 présentant alors la confi- guration d'un manchon fileté De façon correspondante, la douille 48 doit être disposée non pas radialement à l'extérieur mais radialement à l'inté- rieur et être munie d'un filetage extérieur qui coopère avec la vis. Finalement, dans cette forme de réalisation, le filetage à grand pas 60 est prévu, non pas sur la surface extérieure de la douille mais sur sa surface intérieure, et les éléments de guidage 74 du corps de liaison 58 sont en- gagés de façon correspondante radialement de l'intérieur dans les filets du filetage à grand pas 60. Le corps de liaison 58 est de préférence constitué par un manchon, et porte partiellement par sa surface frontale 56 contre un épaulement annulaire 64 prévu à l'extrémité inférieure du manchon 12 Pour la fixa- tion axiale du corps de liaison 58 par rapport au manchon 12, il est en outre prévu une bague filetée 64 qui est vissée dans un filetage intérieur 66 prévu à l'extrémité inférieure du manchon 12 et retenue par une gou- pille de sûreté 68 qui l'empêche de se desserrer Cnomme on peut le voir, la bague filetée 64 est appuyée contre un épaulement annulaire 70 du manchon de liaison 58 qui est ainsi immobilisé axialement relativement au manchon 12 Le corps de liaison 58 renferme intérieurement une cavi- té dans laquelle la douille 48 peut se déplacer en translation. Le corps de liaison 58 renferme, dans un élargissement 63 en forme de bride, entre la surface frontale 56 et l'épaulement annulaire 70, des perçages radiaux 72 dans lesquels sont encastrées des chevilles qui for- ment des éléments de guidage 74 Le nombre des perçages radiaux 72 et des parties de guidage 74 correspond au nombre des filets précités du fi- letage à grand pas 60 et ils sont répartis uniformément sur la périphérie, de la même façon que ces filets Ces éléments de guidage 74 sont engagés par leurs extrémités situées radialement à l'intérieur dans les filets du fi- letage à grand pas 60 En variante, les éléments de guidage 74 peuvent être des éléments d'une seule pièce avec le corps de liaison 58 Lors de la translation axiale de la douille 48 qui se produit sous l'effet de la rotation de la vis 20 introduite par l'élément de commande 6, le corps de liaison 58 est donc contraint de décrire un mouvement de rotation Etant donné que les filetages 44, 46 de la vis 20 et de la douille 48 qui sont en prise entre eux présentent un pas qui est intérieur dans une mesure prédéter- minée à celui du filetage à grand pas 60, il se produit donc une réduction du mouvement de rotation introduit par l'intermédiaire de l'élément de commande 6, et transmis au corps de liaison 58 et, en dernier ressort, à 8 2688048 l'élément obturateur de l'appareil. La vis 20 est de même immobilisée axialement par rapport au man- chon 12 au moyen d'une bague filetée 76 La vis 20 présente, entre sa partie filetée et sa partie supérieure, une collerette 78 qui s'appuie sur un05 épaulement annulaire supérieur 80 prévu à l'intérieur du manchon 12 La bague filetée 76 est vissée dans un filetage intérieur 82 de l'extrémité su- périeure du manchon 12 et ici aussi arrêté par une goupille de sûreté 84 qui l'empêche de se desserrer. LISTE DES REFERENCES 2 élément supérieur 4 axe longitudinal 6 élément de commande 8 bague 10 surface intérieure de 2 12 manchon 14 surface extérieure de 12 16 gorge 18 goupille i O 20 vis 22 lame d'entraînement 24 rainure longitudinale de 20 26 partie d'extrémité 28 perçage borgne 30 goupille 32 perçage transversal 34 bouchon surface de liaison 36 surface extérieure cylindrique de 6 38 surface intérieure de 2 gorge annulaire 42 bague d'étanchéité 44 filetage extérieur de 20 46 filetage intérieur de 48 48 douille surface de guidage de 12 52 surface de portée de 48 54 épaulement 56 surface frontale 58 corps de liaison 59 rainure longitudinale filetage à grand pas 62 épaulement annulaire 63 élargissement en collerette de 58 64 bague filetée 66 filetage intérieur de 12 68 goupille de sûreté épaulement annulaire de 58 72 perçage radial 2688048 74 élément de guidage 76 bague filetée 78 collerette de 20 épaulement annulaire supérieur de 12 82 filetage intérieur supérieur de 12 84 goupille de sûreté REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande d'appareil de robinetterie, comprenant un corps présentant un élément supérieur ( 2) dans lequel est monté rotatif un élément obturateur, une vis ( 20) qu'on peut faire tourner autour d'un axe longitudinal ( 4), qui est en prise avec un filetage d'une douille ( 48) mobile en translation axiale, la douille étant accouplée à un corps de liai- son tournant ( 58) par l'intermédiaire d'un filetage à grand pas ( 60), caractérisé en ce qu'à la vis ( 20) est relié solidairement en rotation un élément de commande ( 6) qui est réalisé notamment en matière plas- tique, et avec lequel l'élément supérieur ( 2) est isolé hermétiquement de 0 o l'extérieur, en ce que, dans l'élément supérieur ( 2) en matière plastique, est disposé bloqué en rotation un manchon ( 12) qui présente la surface de guidage ( 50) pour le mouvement axial de la douille ( 48), et en ce que la vis ( 20) est montée rotative par rapport au manchon ( 12) mais immobilisée axialement. 2 Dispositif de commande selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le corps de liaison ( 58) est immobilisé axialement dans le man- chon ( 12) et/ou présente, pour l'immobilisation axiale, un élargissement ( 63) en collerette qui est disposé en particulier entre un épaulement an- nulaire ( 62) du manchon ( 12) et une bague filetée ( 64) vissée dans le manchon ( 12). 3 Dispositif de commande selon la Revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un élément de guidage ( 74) solidaire du corps de liai- son ( 58) est engagé dans le filetage à grand pas ( 60) de la douille ( 48) et/ou en ce que le corps de liaison ( 58) est immobilisé en déplacement axial dans le manchon ( 12). 4 Dispositif selon une des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de commande ( 6) présente au moins une surface extérieure cylindrique ( 36) qui est engagée dans un perçage cylindrique de l'élé- ment supérieur ( 2), une bague d'étanchéité ( 42) étant de préférence pré- vue entre la surface extérieure ( 36) et le perçage, et/ou en ce qu'au moins à son extrémité inférieure, l'élément de commande ( 6) est en forme de coupelle et emboîte l'élément supérieur 2, une bague d'étanchéité étant de préférence disposée entre la surface extérieure de l'élément supérieur et l'extrémité en forme de coupelle de l'élément de commande ( 6). Dispositif selon une des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la douille ( 48) présente de préférence à son extrémité supérieure au moins une surface de portée ( 52) qui porte contre une surface de guidage il ( 50) pour assurer le guidage axial et l'immobilisation en rotation. 6 Dispositif selon une des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de liaison ( 58) présente, pour l'immobilisation axiale dans l'élément supérieur ( 2), un élargissement ( 63) en forme de collerette qui est disposé entre un épaulement annulaire ( 62) et une bague filetée ( 64). 7 Dispositif selon une des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le manchon ( 12) réalisé en métal présente au moins un épaulement annulaire ( 62, 80) pour l'immobilisation axiale du corps de liaison ( 58) ou de la vis ( 20). 8 Dispositif selon une des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de guidage solidaire du corps de liaison ( 58) est réalisé sous la forme d'une cheville ( 74) et est engagé dans le filetage à grand pas ( 60) de la douille ( 48). 9 Dispositif selon une des Revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface extérieure du manchon ( 12) présente au moins une partie, de préférence plane, et est en particulier de la forme d'un six pans, et porte contre la surface intérieure ( 10) de l'élément supérieur ( 2) qui est de configuration correspondante, ou en ce que le manchon ( 12) est moulé par injection dans la matière plastique de l'élément supérieur ( 2) qui présente des protubérances ou des évidements qui sont engagés dans la matière plastique ou comblés, ceci assurant l'immobilisation axiale du manchon ( 12) ainsi que l'immobilisation en rotation.