Brevet FR2752284A1 — publié le 19980213

L'invention se rapporte a un robinet de sécurité. Classiquement un robinet comprend - un corps délimitant une cavité et présentant une entrée et une sortie, - interposé dans la cavité, entre l'entrée et la sortie de ce corps, un obturateur tel un tournant mobile entre deux positions dont une position dite ouverte laissant circuler le fluide depuis l'entrée vers la sortie et une position dite fermée ou cet obturateur interrompt la circulation du fluide. Classiquement, l'obturateur comprend une tige de manoeuvre traversant un manchon prévu à cet effet dans le corps afin de guider en rotation cette tige. Pour éviter toute manoeuvre accidentelle de l'obturateur depuis l'une des deux positions précitées, on connait des robinets dits de sécurité comprenant un systéme de verrouillage en rotation de la tige de manoeuvre (US-A-3.722.853, US-A4.483.366 ou US-A-4.709.720). Classiquement, un tel dispositif de verrouillage comprend, dans l'une des pièces que sont le manchon et la tige de manoeuvre, un alésage radial logeant un pion de verrouillage dont une extrémité dite extrémité avant est constamment sollicitée par un moyen élastique vers un évidement de forme complémentaire que présente l'autre pièce. Lorsque l'évidement se trouve en regard de l'alésage, l'extrémité avant du pion pénètre dans l'évidement et interdit toute rotation du tournant. Pour autoriser à nouveau la manoeuvre de l'obturateur, il est nécessaire de dégager la tête du pion de l'évidement précité. On connaît des dispositifs où il faut agir sur la face avant du pion pour le repousser dans son alésage mais, plus généralement, la face arrière du pion de verrouillage présente des moyens permettant de le saisir avec un outil de déverrouillage et de le déplacer. On connaît deux principaux types de robinet. Selon le premier type US-A-4.709.720, pour permettre ce déplacement, il est possible d'agir par simple traction sur lepion et, pour cela, il faut que l'outil et la face arrière du pion présentent des formes particulières permettant à l'outil de le saisir pour exercer une force orientée selon l'axe longitudinal dudit pion. L'accrochage du pion par l'outil est difficile à réaliser. On peut utiliser soit un coincement de l'outil dans une empreinte, soit prévoir dans le pion un perçage taraudé avec lequel coopére le filetage d'une tige de l'outil. Toutefois, lorsque le pion est de faible section, ces solutions sont peu fiables. Une autre solution (US-A-3.722.853) consiste - à tarauder l'alésage selon un pas classique et, - à prévoir, d'une part, un filetage complémentaire sur la face cylindrique du pion et, d'autre part, une empreinte sur la face arrière du pion permettant de mettre en rotation le pion et de le déplacer. Le verrouillage et le déverrouillage nécessite de faire subir au pion plusieurs rotations et cette manoeuvre est trés longue et donc fastidieuse. En outre, le risque de grippage du système vis-écrou n'est pas négligable. Un des résultats que vise l'invention est notamment de remédier aux inconvénients précités et à cet effet l'invention a pour objet un robinet de sécurité du type précité comprenant - un corps délimitant une cavité et présentant une entrée et une sortie, - interposé dans la cavité entre l'entrée et la sortie de ce corps, un obturateur mobile entre deux positions dont une position dite ouverte laissant circuler le fluide depuis l'entrée vers la sortie et une position dite fermée où cet obturateur interrompt la circulation du fluide, lequel obturateur comprenant une tige de manoeuvre traversant un manchon prévu à cet effet dans le corps afin de guider en rotation cette tige, - un dispositif de verrouillage en rotation de la tige de manoeuvre de l'obturateur, ce dispositif de verrouillage comprenant dans l'une des pièces que sont le manchon et la tige de manoeuvre, un alésage logeant un pion de verrouillage dont une extrémité dite extrémité avant est constamment sollicitée par un moyen élastique vers un évidement de forme complémentaire que présente l'autre pièce et, - un outil de déverrouillage qui, après engagement au travers d'une découpe, est amené à coopérer avec une empreinte que présente l'extrémité dite arrière du pion de verrouillage opposée à celle coopérant avec l'évidement précité pour entrainer en rotation ledit pion et le faire reculer, ce robinet étant caractérisé en ce que - le pion de verrouillage présente aux moins indirectement une rampe fortement inclinée par rapport à l'un de ses plans radiaux, - cette rampe inclinée coopére avec au moins un appui pour constituer un moyen de transformation d'un mouvement de faible amplitude de rotation du pion en un mouvement rapide de translation, - l'angle d'inclinaison de la rampe est déterminé pour produire un grand déplacement en translation du pion pour une faible rotation angulaire du pion de verrrouillage et - l'élément élastique contraignant le pion de verrouillage vers la position verrouillée développe une force supérieure aux forces de frottement engendrées notamment par le frottement du plan incliné sur son appui. 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 représente schématiquement - figures 1 à 3 : en coupe axiale, différentes variantes de réalisation, - figures 4 à 7 : vues en gros plan d'un détail de réalisation. En se reportant au dessin on voit que, pour éviter toute manoeuvre accidentelle d'un robinet 1 intercalé entre deux conduites amont et aval, on fait appel à un robinet dit de sécurité. Classiquement, ce robinet de sécurité comprend : - un corps délimitant une cavité et présentant une entrée et une sortie, - interposé dans la cavité, entre l'entrée et la sortie de ce corps, un obturateur tel un tournant mobile entre deux positions dont une position dite ouverte laissant circuler le fluide depuis l'entrée vers la sortie et une position dite fermée où cet obturateur interrompt la circulation du fluide, lequel obturateur comprenant une tige de manoeuvre 2 traversant un manchon 3 prévu à cet effet dans le corps afin de guider en rotation cette tige, - un dispositif 4 de verrouillage en rotation de la tige de manoeuvre de l'obturateur, ce dispositif de verrouillage comprenant dans l'une des pièces 2, 3 que sont le manchon 3 et la tige de manoeuvre 2 , un alésage 5 logeant un pion 6 de verrouillage dont une extrémité dite extrémité avant est constamment sollicitée par un moyen élastique 7 vers un évidement 11 de forme complémentaire que présente l'autre pièce et, - un outil 8 de déverrouillage qui, après engagement au travers d'une découpe 9, est amené à coopérer avec une empreinte 10 que présente l'extrémité dite arrière du pion de verrouillage opposée à celle coopérant avec l'évidement 11 précité pour entrainer en rotation ledit pion 6 et le faire reculer. L'alésage 5 peut être radial mais également incliné ou parallèle à l'axe de rotation du tournant sans toutefois être confondu avec l'axe de rotation du tournant. Selon un caractéristique essentielle de l'invention - le pion 6 de verrouillage présente au moins indirectement une rampe 12 fortement inclinée par rapport à l'un de ses plans radiaux, - cette rampe 12 inclinée coopére avec au moins un appui 13 pour constituer un moyen de transformation d'un mouvement de faible amplitude de rotation du pion 6 en un mouvement rapide de translation, - l'angle X d'inclinaison de la rampe 12 est déterminé pour produire un grand déplacement en translation du pion 6 pour une faible rotation angulaire du pion de verrrouillage et - l'élément élastique 7 contraignant le pion de verrouillage vers la position verrouillée développe une force supérieure aux forces de frottement engendrées notamment par le frottement du plan incliné sur son appui. De préférence, l'angle X est compris entre 300 et 500. Ces disposition permettent par une rotation limitée du pion de déverrouiller la manoeuvre en rotation de la tige de l'obturateur et un verrouillage automatique lorsque l'axe de l'alésage se trouve confondu avec l'axe de l'évidement. L'angle de rotation du pion est compris entre 450 et 3600 et, de préférence, il est de 900. Dans une forme de réalisation (figures 1, 4, 5), l'appui est constitué par une zone ponctuelle de la face externe d'une bille 14 placée dans une cuvette. Cette réalisation minimise le contact entre la rampe et l'appui et donc les frottements. Dans une autre forme de réalisation (figures 3, 6), l'appui est constitué par une rampe 15 de pente inverse à la rampe 12 portée par le pion. Cette rampe 15 est, par exemple, présentée par une bague 16 biseautée coaxiale à l'alésage, la section du pion étant alors localement inférieure au diamètre interne de cette bague biseautée. Elle peut également avoir une forme hélicoïdale. Dans une troisième variante (figures 2, 7), l'appui est réalisé par la surface cylindrique d'une goupille 17 qui se positionne sensiblement radialement à l'axe de rotation du pion. Avantageusement, cette goupille 17 est montée amovible de sorte qu'il est possible de démonter le pion. Egalement, il s'agit d'une sécurité supplémentaire. En effet, lorsque la goupille est démontée, même en tournant le pion, on ne peut déverrouiller le robinet. La découpe 9 par laquelle est introduite la clef de déverrouillage est suffisamment étendue pour amorcer la rotation de la tige de manoeuvre du fait de l'importance de l'angle de la rampe, un faible déplacement angulaire produit sur le pion de verrouillage est suffisant pour que son extrémité avant vienne tangenter ou se placer au moins légèrement en retrait de la face interne du manchon située en périphérie de l'évidement et glisse sur cette dernière pendant le reste de la manoeuvre. La rampe 12 inclinée peut être portée par une bague rapportée (figure 4) sur le pion de verrouillage et immobilisée en rotation et translation sur ce pion ou obtenue par enlèvement de matière (figure 5) ou autre méthode. Le pion de verrouillage sera de préférence logé dans la tige de manoeuvre mais, si nécessaire, il pourra être logé dans le manchon dont localement l'épaisseur sera augmentée. Ces robinets de sécurité conviennent parfaitement pour des robinets type gaz. La position dite verrouillée correspond généralement à la position fermée de l'obturateur mais une autre position est tout à fait possible. Un tel système de verrouillage peut également s'appliquer à une vanne multivoies. REVENDICATIONS 1. Robinet de sécurité comprenant - un corps délimitant une cavité et présentant une entrée et une sortie, - interposé dans la cavité, entre l'entrée et la sortie de ce corps, un obturateur mobile entre deux positions dont une position dite ouverte laissant circuler le fluide depuis l'entrée vers la sortie et une position dite fermée où cet obturateur interrompt la circulation du fluide, lequel obturateur comprend une tige de manoeuvre (2) traversant un manchon (3) prévu à cet effet dans le corps afin de guider en rotation cette tige, - un dispositif (4) de verrouillage en rotation de la tige de manoeuvre de l'obturateur, ce dispositif de verrouillage comprenant dans l'une des pièces (2, 3) que sont le manchon (3) et la tige de manoeuvre (2) , un alésage (5) logeant un pion (6) de verrouillage dont une extrémité dite extrémité avant est constamment sollicitée par un moyen élastique (7) vers un évidement (11) de forme complémentaire que présente l'autre pièce et, - un outil (8) de déverrouillage qui, après engagement au travers d'une découpe (9), est amené à coopérer avec une empreinte (10) que présente l'extrémité dite arrière du pion de verrouillage opposée à celle coopérant avec l'évidement (11) précité pour entrainer en rotation ledit pion (6) et le faire reculer, ce robinet étant CARACTERISE en ce que - le pion (6) de verrouillage présente au moins indirectement une rampe (12) fortement inclinée par rapport à l'un de ses plans radiaux, - cette rampe (12) inclinée coopère avec au moins un appui (13) pour constituer un moyen de transformation d'un mouvement de faible amplitude de rotation du pion (6) en un mouvement rapide de translation, - l'angle X d'inclinaison de la rampe (12) est déterminé pour produire un grand déplacement en translation du pion (6) pour une faible rotation angulaire du pion de verrouillage et, - l'élément élastique (7) contraignant le pion de verrouillage vers la position verrouillée développe une force supérieure aux forces de frottement engendrées notamment par le frottement du plan incliné sur son appui. 2. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'appui est constitué par une zone ponctuelle de la face externe d'une bille (14) placée dans une cuvette. 3. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'appui est constitué par une rampe (15) de pente inverse à la rampe (12) portée par le pion. 4. Robinet selon la revendication 3 caractérisé en ce que la rampe (15) est présentée par une bague (16) biseautée coaxiale à l'alésage, la section du pion étant alors localement inférieure au diamètre interne de cette bague biseautée. 5. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'appui est réalisé par la surface cylindrique d'une goupille (17) qui se positionne sensiblement radialement à l'axe de rotation du pion. 6. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle X est compris entre 30C et SOC. 7. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rampe (12) inclinée est portée par une bague rapportée sur le pion de verrouillage et immobilisée en rotation et translation sur ce pion. 8. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pion de verrouillage est de préférence logé dans la tige de manoeuvre.