Brevet FR2791409A1 — publié le 20000929

RACCORD DE ROBINETTERIE POUR UN RESERVOIR SOUS PRESSION La présente invention se rapporte à un raccord de ro- binetterie pour un réservoir sous pression, comprenant une pièce intégrée d'isolement ou de régulation disposée dans un carter, ledit carter présentant un embout affecté au réser- voir et relié à un canal de circulation d'un fluide, et le- dit canal pouvant être isolé par l'intermédiaire d'un élé- ment obturateur ou régulateur, mobile contre un siège d'obturation, en vue de la séparation d'une zone de haute pression et d'une zone de basse pression. Des raccords de robinetterie font partie de l'art an- térieur sous de multiples formes de réalisation. Une optima- lisation permanente de la conception, une amélioration de procédés de fabrication, ainsi que l'utilisation de maté- riaux les plus modernes, permettent de produire des raccords de robinetterie de plus en plus légers et compacts. Des li- mites sont imposées par des cotes de raccordement normali- sées, par des aspects techniques de sécurité, ainsi que par une configuration ergonomique. Dans le cadre de cette évolu- tion, il est connu d'intégrer le manomètre d'un régulateur de pression dans le volant de ce dernier, de manière à pro- téger ledit manomètre vis-à-vis de contraintes par impacts, et à réaliser le raccord plus compact et plus léger. Un in- convénient, affectant cet agencement, consiste en ce que le manomètre tourne conjointement lors d'une rotation du volant et en ce que, dans certaines circonstances, l'affichage se retrouve tête en bas pour l'observateur, ce qui rend la li- sibilité plus difficile. Un tel agencement n'est pas ergo-. nomique et n'est également pas optimal du point de vue de la sûreté technique, car l'affichage pourrait être lu de ma- nière erronée, dans certaines circonstances, ce qui peut éventuellement être lourd de conséquences. En se fondant sur l'état de la technique, l'invention a pour objet de fournir un raccord de robinetterie destiné à un réservoir sous pression, qui soit amélioré sous les as- pects de la sûreté technique et de l'ergonomie. Pour atteindre cet objet, l'invention propose que le raccord comporte, en outre, un manomètre intégré dans un vo- lant, ledit volant pouvant tourner par rapport audit manomè- tre lorsque la rotation de ce dernier est interdite. Le point crucial de l'invention réside dans le fait que le manomètre est intégré dans le volant, mais ne peut toutefois pas tourner par rapport à celui-ci. Ainsi, ledit volant peut être actionné sans que ledit manomètre tourne conjointement. Cela permet de conserver toujours la même po- sition de lecture. C'est là un avantage évident du point de vue ergonomique. Un observateur peut désormais lire l'affichage avec aisance et n'a plus besoin d'un cheminement mental, voire même d'un déplacement du volant pour obtenir une meilleure lisibilité. Cela représente une amélioration essentielle, aussi bien dans l'utilisation quotidienne que, notamment, dans des situations d'urgence dans lesquelles des informa- tions importantes doivent être directement disponibles comme, par exemple, la pression d'emplissage d'un réservoir pressurisé. Le raccord de robinetterie peut être réalisé tant sous la forme d'une soupape d'isolement équipée d'une pièce intégrée d'isolement, que sous la forme d'un régulateur de pression se présentant, par exemple, comme un régulateur à membrane ou à piston doté d'une pièce intégrée correspon- dante de régulation. Un élément obturateur ou régulateur de la pièce intégrée d'isolement ou de régulation, pouvant être déplacé contre un siège d'obturation, ferme un canal destiné au guidage d'un fluide et délimite ainsi concrètement, à l'intérieur du carter, une zone de haute pression et une zone de basse pression. 3 5 Conformément à l'invention, pour surveiller le degré d'emplissage d'un réservoir sous pression, en particulier de bouteilles de gaz hautement pressurisé, il est prévu que le manomètre communique avec la zone de haute pression. Cela est notamment avantageux lorsque le raccord selon l'inven- tion est réalisé sous la forme d'une soupape d'isolement, auquel cas le manomètre est en liaison avec la zone de haute pression, également lorsque le siège d'obturation est fermé. Cet agencement permet de lire la pression régnant dans le réservoir, sans même ouvrir la soupape d'isolement. La com- munication avec la zone de haute pression est garantie dans O10 n'importe quelle position de la pièce intégrée d'isolement ou de régulation. Jusqu'à présent, pour déterminer la pression régnant dans un réservoir pressurisé, il était en partie nécessaire, dans un premier temps, de rapporter un manomètre par vis- sage, puis d'ouvrir la soupape d'isolement, une certaine quantité de gaz s'échappant toujours après l'enlèvement du manomètre. Grâce à l'agencement conforme à l'invention, la pression régnant dans le réservoir peut être lue à tout ins- tant sans que du gaz s'échappe dans l'espace environnant. Conformément à l'invention, le volant et le manomètre possèdent avantageusement des axes longitudinaux à orienta- tions identiques et, dans ce cas en particulier, un axe lon- gitudinal identique, ce qui a pour effet de centrer ledit manomètre dans ledit volant. Dans cet agencement technique- ment propice à la fabrication, le manomètre intégré dans le volant peut communiquer avec la zone de haute pression du raccord de robinetterie par l'intermédiaire d'un tube capil- laire ou, respectivement, d'un perçage capillaire parcourant centralement la pièce intégrée d'isolement ou de régulation. D'après un perfectionnement de l'invention particu- lièrement avantageux pour la pratique, le manomètre est mo- bile axialement vis-à-vis du volant, également lorsqu'il est prévu que ledit manomètre occupe, dans le principe, une po- sition fixe dans ledit volant. Le cadre de l'invention envi- sage aussi d'utiliser dans un raccord de robinetterie, notamment un régulateur de pression à piston, un volant pou- vant accomplir un mouvement tant linéaire que rotatoire, par exemple pour régler et réguler la basse pression. Dans la mesure o le raccord de robinetterie est réa- lisé en tant que régulateur de pression, en particulier un régulateur de pression à piston dans lequel une pièce inté- grée de régulation, du type piston, régule la pression ré- gnant dans la zone de basse pression en accomplissant un mouvement axial dans le carter, il est nécessaire que le tube capillaire menant au manomètre suive les mouvements li- néaires de ladite pièce intégrée, sans affecter négativement la précision de régulation de la soupape régulatrice. A cet effet, le frottement entre le manomètre à rotation interdite et le volant à mouvement rotatoire, et autres éléments cons- titutifs du raccord, doit être minimisé par interposition d'éléments d'étanchement appropriés. La caractéristique conforme à l'invention, selon laquelle le manomètre est protégé par une coiffe discoïdale consignée à demeure dans le volant, garantit une protection non seulement dudit manomètre, à la périphérie dudit volant, mais également de sa fenêtre d'observation occupant une po- sition frontale. La coiffe discoïdale peut être fixée avec étanchéité aux fluides et elle protège le manomètre d'in- fluences de l'environnement comme, par exemple, des écla- boussures d'eau ou de l'eau salée dans la pratique d'un sport de plongée. Le volant peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un carter de manomètre, en association avec la coiffe discoïdale. Cela autorise l'économie d'un carter de manomètre supplémentaire. Le raccord de robinetterie peut ainsi être fabriqué plus économiquement, et est encore plus léger. D'après l'invention, la rotation du manomètre est in- terdite au moins indirectement dans le carter. Le verrouil- lage rotatif peut être prévu tant dans le cas de la pièce intégrée d'isolement, que dans le cas de la pièce intégrée de régulation, en particulier sur l'élément obturateur ou régulateur. Par exemple, le tube capillaire peut être ver- rouillé dans une garniture d'étanchement en matière plasti- que de la pièce intégrée d'isolement ou de régulation. Néan- moins, il est également possible d'assujettir le manomètre dans un porte-manomètre qui est accouplé à ladite pièce in- tégrée et qui, en étant par exemple empêché de tourner grace à un carré, est relié à une broche de soupape pouvant effec- tuer uniquement un mouvement linéaire. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale verticale d'un raccord de robinetterie réalisé sous la forme d'une soupape d'isolement; la figure 2 est une représentation, à échelle agran- die, d'une pièce d'isolement intégrée conforme à la figure 1; et la figure 3 est une coupe longitudinale verticale d'un raccord de robinetterie réalisé sous la forme d'un ré- gulateur de pression, pourvu d'un manomètre de haute pres- sion intégré dans le volant. La figure 1 illustre un raccord de robinetterie 1 réalisé sous la forme d'une soupape d'isolement, comportant une pièce d'isolement 3 intégrée dans un carter 2 et s'éten- dant horizontalement dans le plan du dessin. La figure 2 montre la pièce 3 à échelle agrandie. Le carter 2 présente un canal 4 de circulation d'un fluide qui s'étend verticale- ment dans le plan du dessin, en parcourant un embout 5 des- tiné au verrouillage du raccord 1 sur un réservoir sous pression non illustré en détail, par l'intermédiaire d'une région filetée tronconique 6, jusqu'à un siège d'obturation 7. Un alésage transversal 8 relie une chambre de distribu- tion 9, entourant le siège 7, à un embout de raccordement 10 possédant le même axe médian longitudinal MLA que le canal 4 et l'embout 5 affecté au réservoir. L'embout de raccordement est doté d'un filetage intérieur 11, en vue de la fixa- tion d'éléments constitutifs situés en aval. Un axe de rotation DA, s'étendant à angle droit par rapport à l'axe médian longitudinal MLA du carter 2, passe au centre du siège d'obturation 7 et matérialise l'axe mé- dian de la pièce d'isolement 3 intégrée et des pièces struc- turelles nécessaires à son actionnement. Un volant 12 prévu à cet effet est relié, par l'intermédiaire d'une vis non il- lustrée en détail dans un perçage radial 13, à une broche supérieure 14 de soupape qui est montée à rotation dans le carter 2. La pièce d'isolement 3 est retenue dans le carter 2 à l'aide d'un capuchon taraudé 15, avec interposition d'une bague de glissement 16. Par l'intermédiaire d'un filetage intérieur 17 taillé dans la broche supérieure 14 de soupape, un élément obtura- teur 19 réalisé sous la forme d'une broche inférieure de soupape dont la rotation est interdite, dans le carter 2, par des ergots d'arrêt 18, est animé d'un mouvement linéaire dans la direction de l'axe de rotation DA grâce à un file- tage extérieur 20 pénétrant dans ledit filetage intérieur 17. Un disque obturateur 21, situé à une extrémité de l'élé- ment 19, est alors pressé hermétiquement contre le siège d'obturation 7, ce qui a pour résultat de séparer les ré- gions du raccord de robinetterie 1, affectées au guidage du fluide, en une zone de haute pression 22 (canal 4 de circu- lation du fluide) et en une zone de basse pression 23 s'étendant dans la chambre de distribution 9 et dans l'em- bout de raccordement 10. L'étanchéité du disque 21 est assu- rée par un joint torique 24. Un manomètre 25, intégré dans le volant 12 selon la même orientation et découplé dudit volant 12, communique avec la zone de haute pression 22 du raccord de robinetterie 1 par l'intermédiaire d'un perçage capillaire 26. Le manomè- tre 25 est vissé, par un mamelon fileté 27, dans un porte- manomètre 28 monté à rotation dans la broche supérieure 14 de soupape. Le porte-manomètre 28 s'engage, avec verrouilla- ge rotatif, dans l'élément obturateur 19 mobile linéairement par rapport audit porte-manomètre 28. Le verrouillage rota- tif, entre l'élément 19 et le porte-manomètre 28, peut par exemple être matérialisé par une surface de guidage 29 de réalisation plane, voire aussi par plusieurs surfaces de guidage revêtant par exemple la forme d'une configuration à six pans. Bien entendu, d'autres modes de verrouillage rota- tif sont également possibles dans ce cas, comme des rainures et des languettes de réalisations identiques complémentai- res, ou bien un ou plusieurs tenon(s) pénétrant dans des dé- pouilles. Le perçage capillaire 26, s'étendant du manomètre 25 jusqu'au disque obturateur 21, parcourt centralement le ma- melon fileté 27, le porte-manomètre 28, l'élément obturateur 19, ainsi que ledit disque 21. Une embouchure 30 du perçage 26 se trouve dans la direction qui est symbolisée par la flèche PF et dans laquelle le gaz sort du siège d'obturation 7, si bien que le manomètre 25 communique avec la zone de haute pression 22, également à l'état ouvert du raccord de robinetterie 1. De la sorte, la pression régnant dans ladite zone 22 peut être avantageusement lue sur le manomètre 25, également lorsque le siège 7 est fermé. La figure 3 montre un raccord de robinetterie la réa- lisé sous la forme d'un régulateur de pression et muni d'un embout 5a affecté à un réservoir, doté d'une région filetée 6a et logé dans un adaptateur non illustré en détail, spéci- fique du pays concerné, en vue du raccordement à une soupape de réservoir sous pression. Une cartouche filtrante 31 en forme d'écuelle est intégrée dans l'embout 5a, afin d'éviter des souillures du raccord la. Le raccord de robinetterie la est de réalisation cy- lindrique, l'axe médian longitudinal MLA1 d'un carter 2a s'étendant verticalement dans le plan du dessin. L'embout 5a affecté au réservoir, ainsi qu'un canal 4a de circulation d'un fluide, parcourant ledit embout et se prolongeant jus- qu'à un siège d'obturation 7a, s'étendent dans la direction de l'axe MLA1. Une pièce de régulation 3a intégrée, en contact avec le siège 7a et pouvant coulisser linéairement dans la direction de l'axe MLA1, comprend un élément régula- teur 19a en forme de piston guidé dans le carter 2a et asso- cié à un ressort hélicoïdal de pression 32. Ledit ressort 32 prend appui, d'une part, dans le carter 2a et, d'autre part, dans l'élément régulateur l9a. Lorsque ledit élément 19a re- pose sur le siège 7a, la force élastique qui en résulte dé- termine la pression régnant dans une zone de basse pression 23a. Différentes sorties sont pratiquées dans le carter 2a, transversalement par rapport à l'axe médian longitudinal MLA1, en vue du raccordement d'installations situées en aval. Dans ce cas, une sortie de haute pression 33 est re- liée au canal 4a de circulation du fluide et matérialise une zone de haute pression 22a du raccord de robinetterie la. Deux sorties de basse pression 34, 35 sont ménagées dans le carter 2a, diamétralement à l'opposé de la sortie de haute pression 33. La sortie inférieure de basse pression 34 dé- bouche alors dans une chambre de distribution 9a. Par l'in- termédiaire d'un perçage 38 et d'une dépouille 37 façonnée dans le support 36 d'un disque sélecteur, la sortie supé- rieure de basse pression 35 communique avec la zone de basse pression 23a du raccord la. Le support 36 est monté à rota- tion dans le carter 2a, et est actionné au moyen d'un volant 12a prenant des positions encliquetées bien définies. Un disque sélecteur 39 est interposé entre le support 36 et le carter 2a, et est verrouillé en rotation vis-à-vis dudit support 36. Le disque sélecteur 39 est percé de trous de différents diamètres, permettant de commander le débit à la sortie de basse pression 35. Ladite sortie 35 peut également être obturée par l'intermédiaire du disque 39. Ledit disque 39 prend appui, dans le carter 2a, contre des bagues de glissement 40 qui assurent d'une part l'étanchéité de la zone de basse pression 23a et remplissent, d'autre part, la fonction de coussinets de glissement. Dans cette forme de réalisation également, comme dans le cas de la soupape d'isolement illustrée sur la figure 1, un manomètre 25a est intégré dans le volant 12a et communi- que avec la zone de haute pression 22a par l'intermédiaire d'un tube capillaire 26a s'étendant centralement le long de l'axe médian longitudinal MLA1. Une coiffe discoïdale 41, consignée à demeure dans le volant 12a, assure une protec- tion supplémentaire du manomètre 25a vis-à-vis d'influences extérieures. La rotation du manomètre 25a est interdite, dans la pièce de régulation 3a intégrée, grâce à la présence du tube capillaire 26a. A cette fin, l'extrémité inférieure dudit tube 26a est verrouillée dans un élément d'étanchement 42 conférant l'étanchéité du siège d'obturation 7a, et est ad- ditionnellement rendue étanche par un joint torique 43 pri- sonnier dans l'élément 42. Ledit élément 42 est retenu dans un logement axial 44 de l'élément régulateur 19a, des parois latérales 45 dudit logement 44 étant alors resserrées radia- lement vers l'intérieur en bloquant, par conséquent, l'élé- ment 42 et le tube capillaire 26a. Ledit tube 26a et le ma- nomètre 25a suivent ainsi le mouvement linéaire de la pièce de régulation 3a intégrée. Pour minimiser un frottement axial, la région cen- trale du tube capillaire 26a est rendue étanche par une gar- niture d'étanchement 46 aisément maniable revêtant, par exemple, la forme d'un joint torique. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au raccord de robinetterie illustré et repré- senté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS- 1. Raccord de robinetterie pour un réservoir sous pression, comprenant une pièce intégrée d'isolement ou de régulation (3; 3a) disposée dans un carter (2; 2a), ledit carter (2; 2a) présentant un embout (5; 5a) affecté au ré- servoir et relié à un canal (4; 4a) de circulation d'un fluide, et ledit canal (4; 4a) pouvant être isolé par l'in- termédiaire d'un élément obturateur ou régulateur (19; 19a), mobile contre un siège d'obturation (7; 7a), en vue de la séparation d'une zone de haute pression (22; 22a) et d'une zone de basse pression (23; 23a), raccord caractérisé par le fait qu'il comporte, en outre, un manomètre (25; a) intégré dans un volant (12; 12a), ledit volant (12; 12a) pouvant tourner par rapport audit manomètre (25; 25a) lorsque la rotation de ce dernier est interdite. 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manomètre (25; 25a) communique avec la zone de haute pression (22; 22a). 3. Raccord selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le volant (12; 12a) et le manomètre (25; a) possèdent des axes longitudinaux (MLA; MLA1) à orien- tations identiques. 4. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le manomètre (25a) est mobile axialement vis-à-vis du volant (12a). 5. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le manomètre (25a) est protégé par une coiffe discoidale (41) consignée à demeure dans le volant (12a). 6. Raccord selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le volant (12a) et la coiffe discoidale (41) ma- térialisent un carter de manomètre. 7. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la rotation du manomètre (25; 25a) est interdite au moins indirectement dans le car- ter (2; 2a).