Brevet FR2764360A1 — publié le 19981211

La présente invention concerne le domaine technique des robinets au sens général, comportant un obturateur commandé extérieurement pour interrompre ou libérer le passage d'un fluide. L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse mais non exclusivement, dans le domaine des robinets vannes ou des robinets à soupape. De manière plus précise, L'objet de l'invention concerne les robinets équipés d'un passage permettant d'accéder à la chambre ou au volume interne que chaque robinet définit. Les utilisateurs de robinets expriment de plus en plus le besoin de pouvoir accéder à l'intérieur du robinet pour relier la chambre interne à un dispositif externe, en vue de réaliser diverses opérations, telles que par exemple de test, de contrôle, de maintenance ou de réparation. Il est ainsi connu de réaliser un robinet comportant une boîte ou un carter délimitant une chambre interne communiquant avec les orifices d'au moins deux tubulures respectivement d'entrée et de sortie. La chambre interne comporte un obturateur commandé par une tige de manoeuvre et susceptible d'interrompre ou de libérer le passage de fluide entre les orifices des deux tubulures. Cette chambre interne communique dans certains cas, avec l'extérieur du carter par un passage destiné à être équipé d'un bouchon de fermeture étanche ou d'un système de raccordement du canal à un dispositif externe approprié à l'opération souhaitée. Un tel passage de communication est aménagé dans le carter du robinet, c'est-à-dire dans le couvercle ou le corps du robinet. Un tel robinet peut être équipé d'un tel passage de communication soit avant son montage, soit a posteriori. La réalisation d'un tel passage avant l'installation du robinet pose des difficultés d'usinage et d'étanchéité rendant un tel accès relativement coûteux. Des difficultés supplémentaires surviennent lorsqu'il apparaît le besoin de réaliser un tel passage de communication sur un robinet déjà installé. En effet, il doit être considéré que le corps du robinet est généralement soudé sur la tuyauterie qu'il équipe et présente un caractère indémontable. Lorsque le passage d'accès est aménagé sur le corps d'un robinet déjà monté, les difficultés de sa réalisation concernent la qualité de réalisation et de contrôle du passage, le risque de pollution de la conduite, les conditions d'ambiance dans laquelle l'intervention doit être pratiquée, notamment de température et de dosimétrie, dans le cas par exemple d'applications nucléaires. Lorsque le passage de communication est réalisé sur le couvercle du robinet, le couvercle est généralement démonté et modifié en atelier. Les difficultés ont trait principalement à la réalisation du passage due au manque de matière et aux différentes manipulations imposées pour le démontage et le remontage du couvercle, généralement lourd et encombrant. Par ailleurs, il doit être considéré que l'enceinte sous pression du robinet délimitée entre le couvercle et le corps, fait l'objet d'un dossier d'études spécifique. Or, la modification d'un tel robinet par la réalisation d'un passage de communication nécessite ainsi la vérification et l'évolution des documents d'études concernant un tel robinet. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant de réaliser sur un robinet, de manière simple et peu coûteuse, un passage de communication entre l'intérieur et l'extérieur du robinet, un tel passage pouvant être réalisé à la conception du robinet, avant son montage ou après son installation. Pour atteindre cet objectif, le robinet comporte une boîte ou carter délimitant une chambre interne communiquant avec les orifices d'au moins deux tubulures respectivement d'entrée et de sortie, ladite chambre interne - comportant un obturateur commandé par une tige de manoeuvre et susceptible d'interrompre ou de libérer le passage de fluide entre les orifices des deux tubulures, - et communiquant avec l'extérieur du carter par un passage destiné à être équipé d'un bouchon de fermeture étanche du canal ou d'un système de raccordement du canal à un dispositif externe. Selon l'invention, la tige de manoeuvre est aménagée pour comporter au moins un canal formant le passage et assurant la communication entre la chambre interne et l'extérieur du carter, quelles que soient les positions de la tige de manoeuvre. La réalisation du passage de communication sur la tige de manoeuvre permet de ne pas apporter de modification sur le carter proprement dit du robinet définissant l'enceinte sous pression. La modification de la tige de manoeuvre constitue une opération relativement simple à mener à bien sur une pièce légère et de révolution, qui constitue en plus, un élément d'usure destiné à être changé. La réalisation d'un tel passage peut donc être réalisée sur les pièces en stock permettant de limiter la durée d'indisponibilité de l'installation équipée d'un tel robinet. De plus, un tel passage ne modifie pas les caractéristiques de traitement des matériaux de la tige. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe-élévation schématique d'un exemple de réalisation d'un robinet conforme à l'invention illustré dans une première position caractéristique. La fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'un détail caractéristique A illustré à la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe-élévation montrant un robinet conforme à l'invention illustré dans une seconde position caractéristique. La fig. 4 est une vue à plus grande échelle d'un détail B apparaissant à la fig. 3. Tel que cela ressort plus précisément des fig. 1 et 2, L'objet de l'invention concerne un robinet 1 de tout type connu en soi, équipé d'un obturateur 2. Par exemple, L'objet de l'invention concerne un robinet à soupape ou tel qu'illustré sur les dessins, un robinet vanne. D'une manière classique, le robinet 1 comprend une boîte ou carter 3 composé d'un corps 4 et d'un couvercle 5 fixé de manière étanche sur le corps 4 par tous moyens appropriés. Le corps 4 forme au moins deux tubulures 6 et 7 respectivement dites d'arrivée et de sortie ou amont et aval par considération d'un sens de circulation d'un fluide quelconque à l'intérieur d'un circuit dans lequel le robinet est implanté. Les tubulures 6 et 7 sont conformées de toute manière appropriée pour permettre un raccordement aux canalisations du circuit. Le carter 3 délimite une chambre ou une enceinte interne 9 communiquant avec les orifices des tubulures d'entrée 6 et de sortie 7. Cette chambre interne 9 est délimitée entre des barrières d'étanchéité dites interne et externe. Par barrière d'étanchéité externe, il doit être compris des joints ou des garnitures d'étanchéité, des soudures, des soufflets ou des barrières métal-métal, par exemple. Une barrière d'étanchéité interne est formée par exemple par l'obturateur 2 ou par un ou plusieurs éléments d'obturation placés en amont ou en aval du robinet. La chambre interne 9 comporte ainsi l'obturateur 2 qui est commandé par une tige de manoeuvre 11 permettant de déplacer l'obturateur 2 entre deux sièges 12. L'obturateur 2 est destiné à ouvrir ou fermer le passage de fluide entre les orifices des deux tubulures 6 et 7. La tige de manoeuvre 11 est destinée à être déplacée axialement par un système de commande 13 de tout type connu en soi à caractère manuel ou motorisé. De manière classique, I'étanchéité de la tige de manoeuvre 11 au niveau de l'élément du carter 3 qu'elle traverse, est réalisée à l'aide d'un presse-étoupe 14 comportant un organe 15 assurant le maintien de garnitures ou joints d'étanchéité 16 montés à l'intérieur d'un logement 17 réalisé dans l'exemple illustré dans le couvercle 5. Bien entendu, l'élément de montage des garnitures d'étanchéité 16, qui dans l'exemple illustré sur les dessins est formé par le couvercle 5, peut être constitué par le corps 4 qui se trouve alors traversé par la tige de manoeuvre 11. Conformément à l'invention, la tige de manoeuvre 11 est aménagée pour comporter au moins un canal 18 formant un passage de communication entre la chambre interne 9 et l'extérieur du carter 3, quelles que soient les positions de la tige de manoeuvre 11. Le canal 18 comporte une partie axiale 18, sensiblement parallèle à l'axe x de la tige de manoeuvre 11 et débouchant sur la face transversale 11, de la tige de manoeuvre 11, du côté opposé de celui portant l'obturateur 2. Dans l'exemple illustré, la partie axiale 18l du canal 18 est prolongée par au moins une partie oblique 182 débouchant par un orifice à la périphérie de la tige 11. De préférence, le canal 18 comporte plusieurs et par exemple, trois parties obliques 182 débouchant par des orifices répartis selon une circonférence de la tige 11. Selon une caractéristique préférée de réalisation, le canal 18 est aménagé de manière que la valeur de la section droite transversale de la tige ne comprenant pas le canal 18, soit sensiblement constante selon l'axe x de la tige. Le respect de cette condition permet de réaliser une tige présentant une résistance homogène le long de son axe. En position de non utilisation du canal de communication 18, ce dernier est obturé par un bouchon de fermeture étanche 21 venant fermer le canal 18 sur la face transversale 11l de la tige (fig. 4). En cas d'utilisation du canal de communication 18, le bouchon de fermeture 21 est enlevé et se trouve remplacé par un système de raccordement du canal à un dispositif externe non représenté. Un tel système de raccordement peut être monté directement sur la partie terminale de la tige de manoeuvre 11, aménagée pour assurer le raccordement au dispositif externe. Il est à noter que dans le cas où l'extrémité de la tige n'est pas directement accessible, il peut être prévu de monter à l'extrémité de celle-ci, une pièce intermédiaire d'adaptation offrant la possibilité d'accéder au canal. Par exemple, cette pièce d'adaptation peut comporter un conduit communiquant avec le canal au niveau de la face transversale 11, de la tige et débouchant selon une direction radiale. Selon un premier exemple d'application de l'invention, tel qu'illustré à la fig. 1, le canal 18 débouche, pour une première position de la tige 11 de manoeuvre, dans un volume fonctionnel 9l faisant partie de la chambre interne 9 et délimité par l'élément du carter traversé par la tige, à savoir le couvercle 5 dans l'exemple décrit. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, le volume fonctionnel 9, est délimité entre la tige 11 et le couvercle 5 et par les garnitures d'étanchéité 16 formant une barrière d'étanchéité externe. Dans la position illustrée à la fig. 1, la tige 11 de manoeuvre est placée en position haute, de sorte que l'obturateur 2 libère le passage de fluide entre les tubulures 6 et 7. Selon une caractéristique préférée de réalisation, le canal 18 débouche au niveau du volume fonctionnel 9,, lorsque la tige 11 occupe une position dite de butée sur le couvercle 5. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, la tige 11 est équipée d'un épaulement 22 ou Back Seat venant en butée contre le couvercle 5 permettant de fermer le volume fonctionnel 9,. Après enlèvement de la bride 15 du presseétoupe 14, et raccordement du canal 18 à un dispositif externe, ce dernier est adapté pour envoyer une pression dans le volume fonctionnel permettant de chasser les garnitures d'étanchéité 16 de leur logement 17. Le dispositif externe est adapté pour envoyer par exemple un fluide sous pression ou transmettre une onde de pression permettant d'expulser les garnitures, en vue de leur changement. Il est à noter que dans une telle position, le dispositif externe peut être également utilisé pour nettoyer le logement des garnitures. Par ailleurs, le dispositif externe peut également récupérer les fuites apparaissant au niveau de l'épaulement 22 ou envoyer un matériau d'apport permettant, par exemple, d'assurer un colmatage des garnitures en cas de défaillance de ces dernières. Dans une seconde position caractéristique de la tige de manoeuvre 11, le canal 18 communique avec la chambre interne 9 en débouchant en dehors du volume fonctionnel 9,. Dans l'exemple illustré plus particulièrement à la fig. 3, l'obturateur 2 coopère avec les sièges 12 et ferme le passage de fluide entre les tubulures 6, 7. Dans cette position, le canal 18 débouche dans une enceinte sous pression 92 délimitée entre le couvercle 5 et une barrière d'étanchéité interne, telle que l'obturateur 2 dans l'exemple décrit. Lorsque le canal 18 communique avec la chambre interne 9 et notamment avec l'enceinte sous pression 92, le canal de communication 18 peut être raccordé à un dispositif externe pour assurer différentes applications notamment de contrôle, de mesure, d'essai, de prélèvement ou de test. Par exemple, il peut être procédé à des opérations - de tests d'étanchéité ou d'épreuve du robinet, - de contrôle de la motorisation du robinet, - de prélèvement ou d'apport d'un fluide, - de raccordement du canal 18 avec une capacité externe ou un dispositif de sécurité, afin d'éviter l'effet de surpression de l'enceinte sous pression 92, - d'équilibrage des pressions avant la manoeuvre de la tige. Dans la position illustrée à la fig. 3, la sortie du canal 18 dans l'enceinte sous pression 92 de la chambre, peut être utilisée pour assurer l'extraction des garnitures d'étanchéité 18. De même, en position de fermeture du passage de fluide par l'obturateur 2, il peut être prévu que le canal 18 débouche au niveau du volume fonctionnel 9, pour permettre d'accéder à l'enceinte sous pression 92. En effet, il doit être compris que quelles que soient les positions prises par la tige de manoeuvre 11, le canal 18 communique avec la chambre interne 9 composée du volume fonctionnel 9, et de l'enceinte sous pression 92. Toutefois, le canal 18 est aménagé pour déboucher à l'intérieur et à l'extérieur du volume fonctionnel 9,, pour au moins deux positions caractéristiques de la tige de manoeuvre 1 1 correspondant notamment et respectivement, à la mise en butée de la tige contre le couvercle et à la fermeture du passage de fluide. Par ailleurs, dans la description qui précède, la tige 11 présente un unique canal 18. Dans ce cas, le canal 18 est, de préférence, centré sur l'axe x et peut présenter toute section possible. Il est à noter que la tige 11 peut être équipée de plusieurs canaux, notamment de deux, permettant d'assurer un remplissage et de former un évent. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Robinet comportant une boîte ou carter (3) délimitant une chambre interne (9) communiquant avec les orifices d'au moins deux tubulures (6, 7) respectivement d'entrée et de sortie, ladite chambre interne (9) - comportant un obturateur (2) commandé par une tige de manoeuvre (11) et susceptible d'interrompre ou de libérer le passage de fluide entre les orifices des deux tubulures (6, 7), - et communiquant avec l'extérieur du carter (3) par un passage (18) destiné à être équipé d'un bouchon (21) de fermeture étanche du canal ou d'un système de raccordement du canal à un dispositif externe, caractérisé en ce que la tige de manoeuvre (11) est aménagée pour comporter au moins un canal (18) formant le passage et assurant la communication entre la chambre interne (9) et l'extérieur du carter, quelles que soient les positions de la tige de manoeuvre (11). 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de manoeuvre (11) est aménagée pour comporter plusieurs canaux de communication (18). 3 - Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour une première position de la tige de manoeuvre (11), un canal (18) débouche par au moins un orifice à la périphérie de la tige (11) au niveau d'un volume fonctionnel (9l) faisant partie de la chambre interne et délimité dans un élément du carter traversé par la tige de manoeuvre et assurant le montage de garnitures d'étanchéité (16). 4 - Robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un canal (18) débouche dans le volume fonctionnel (9,), lorsque la tige de manoeuvre occupe une première position, dite de butée de la tige (11) sur l'élément de montage des garnitures d'étanchéité (16). 5 - Robinet selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour au moins une deuxième position de la tige de manoeuvre (11), un canal (18) débouche en dehors du volume fonctionnel (9l). 6 - Robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un canal (18) débouche en dehors du volume fonctionnel (9,), lorsqu'une enceinte sous pression (92) est créée. 7 - Robinet selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un canal (18) comporte une partie axiale (18l) sensiblement parallèle à l'axe (x) de la tige de manoeuvre et prolongée par au moins une partie oblique (182) débouchant par un orifice à la périphérie de la tige (11). 8 - Robinet selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un canal (18) comporte une partie axiale (18l) prolongée par une série de parties obliques (183 débouchant par des orifices répartis selon la circonférence de la tige. 9 - Robinet selon l'une des revendications l à 8, caractérisé en ce qu'un canal (18) est aménagé de manière que la valeur de section droite transversale de la tige (11) soit sensiblement constante selon l'axe de la tige. 10 - Robinet selon l'une des revendications là 9, caractérisé en ce qu'un canal (18) débouche sur la face transversale (11l) de la tige de manoeuvre (11). 11 - Robinet selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un canal (18) débouchant sur la face transversale de la tige de manoeuvre (11) communique avec un conduit aménagé dans une pièce d'adaptation sur la tige et débouchant radialement sur une telle pièce.