Brevet FR2820184A1 — publié le 20020802

Robinet à manchette encliquetée dans le corps La présente invention se rapporte aux robinets et plus particulièrement aux robinets à papillon munis d'une manchette dite enveloppante en élastomère. Une manchette enveloppante en élastomère est une manchette ayant la forme d'une bague qui est munie de deux ouvertures diamétralement opposées pour le passage de l'arbre de manoeuvre du papillon et de l'axe inférieur. Un robinet de ce genre doit avoir une bonne étanchéité de sectionnement pour le fluide véhiculé (étanchéité amont/aval) et une étanchéité de l'intérieur vers l'extérieur tant à la jonction des brides de tuyauterie qu'aux passages d'arbre. On souhaite que la qualité de ces étanchéités perdure indépendamment des conditions de service auxquelles est soumis le robinet. On connaît déjà un robinet dans lequel la manchette est vulcanisée directement, collée ou fixée par scellement dans le corps du robinet auquel elle se trouve ainsi liée définitivement. Dans le cas où la manchette est vulcanisée, le corps du robinet fait office de partie extérieure circonférentielle du moule lors de la fabrication. L'inconvénient de cette solution est l'impossibilité de remplacer la manchette en cas d'usure ou de détérioration consécutive, soit au cyclage du robinet, soit à la fermeture de l'obturateur sur des corps étrangers véhiculés par le fluide. La maintenance sur site en est rendue problématique en raison des difficultés de remplacement. Suivant une autre technique, la manchette est interchangeable. Elle peut être montée dans le corps et en être démontée. Cette solution nécessite un outillage complet de moulage pour la fabrication de cette pièce en élastomère. Elle présente l'avantage de rendre possible le remplacement de la manchette en tant que pièce d'usure. Lorsque le papillon est fermé, le robinet comprend deux compartiments qui sont soumis à des pressions différentes. La manchette est alors soumise à des forces qui prennent naissance dans le compartiment soumis à la pression. La manchette est plaquée sur le corps dans ce compartiment, mais elle est également soumise à des forces axiales qui correspondent aux forces de pression appliquées en extrémité entre le diamètre intérieur du corps et le diamètre extérieur de l'obturateur. Ces forces chassent axialement la membrane. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà prévu de munir la surface périphérique extérieure de la manchette de tenons qui pénètrent dans des gorges conjuguées du corps. Malgré cela, on constate des ruptures prématurées de la manchette et des défauts d'étanchéité. L'invention remédie à cet inconvénient par une manchette qui assure une meilleure étanchéité et qui ne se déchire pas. La manchette suivant l'invention est caractérisée en ce qu'au moins une nervure, et de préférence toutes les nervures, comporte chacune un bec d'encliquetage. Ce bec d'encliquetage s'encliquète dans des rainures de forme conjuguée en forme de T sur la face intérieure du corps du robinet. On a compris maintenant que, dans le compartiment non soumis à la pression, la manchette n'est plus plaquée sur le corps par la pression et il n'y a plus de forces de frottement au contact corps-manchette qui s'opposent au déplacement axial. Grâce à l'encliquetage, on s'oppose efficacement à ce phénomène. Lorsque le papillon est entrouvert ou est ouvert, les lois de la mécanique des fluides sont telles que la pression statique le long d'une ligne de courant varie en sens inverse de la vitesse. Si la vitesse augmente le long d'une ligne de courant, la pression statique diminue et inversement si la vitesse diminue, la pression statique augmente. L'obstruction du papillon entraîne une grande augmentation locale de la vitesse et donc une grande chute de pression pouvant atteindre des valeurs négatives (dépression) qui tend à aspirer et à éloigner la manchette du corps. Là encore, l'encliquetage s'oppose efficacement à cet éloignement et permet de faire en sorte que la manchette ne se rompe pas comme c'était le cas lorsque le robinet était manoeuvré alors que la manchette était séparée du corps. De préférence, le bec a une face d'appui sensiblement parallèle à la face extérieure et à une face supérieure inclinée faisant un angle avec la face d'appui qui est compris entre 20 et 90 . On assure ainsi un bon encliquetage avec cependant la possibilité d'un montage et d'un démontage. De préférence, les becs de deux nervures se trouvant de part et d'autre de la génératrice passant par les centres des ouvertures sont tournés l'un vers l'autre. L'encliquetage est plus efficace. Pour bien assurer l'encliquetage, la largeur de la face d'appui représente de préférence au moins le cinquième, et mieux au moins le quart, de la largeur du pied de la nervure et la hauteur du bec représente au moins le cinquième, et mieux au moins le quart, de la largeur du pied. On a obtenu de bon résultat lorsque la hauteur du pied est inférieure à 20 mm et supérieure à 1 mm. Suivant un mode de réalisation préféré, la nervure a la forme d'un champignon ménageant deux becs par nervure. Pour faciliter le moulage, il vaut mieux que les nervures cessent à proximité des ouvertures, par exemple sur une partie de circonférence de part et d'autre de chaque ouverture correspondant à 10 ou à 50 d'angle au centre. La présente invention vise également un corps de robinet en une matière résistant à la pression ayant la forme d'un anneau muni de deux ouvertures diamétralement opposées et de plusieurs rainures circonférentielles sur la face intérieure. Suivant l'invention, les rainures sont en forme de T. Pour faciliter l'entrée des nervures dans les rainures, celles-ci ont de préférence des chanfreins d'entrée. L'invention vise enfin un robinet ayant une manchette suivant l'invention placée dans un corps de robinet suivant l'invention, les becs d'encliquetage étant conjugués des rainures d'encliquetage en forme de T. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en perspective éclatée avec coupe partielle d'un corps de robinet et d'une manchette, la figure 2 est une vue en coupe à échelle suivant un plan passant par l'axe du robinet d'un mode de réalisation, et la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'un autre mode de réalisation. Le robinet illustré à la figure 1 comporte un corps 1 métallique ayant la forme d'un anneau et muni de deux ouvertures 2 diamétralement opposées et sur la face intérieure de plusieurs rainures circonférentielles. Dans les ouvertures 2 passent un arbre 3 dont est solidaire en rotation un papillon 4 qui peut ainsi tourner d'un quart de tour et dégager l'ouverture du corps 1 ou l'obturer. Sur la face intérieure du corps 1 est encliquetée, comme le montrent les figures 2 et 3, une manchette 5 en élastomère ayant la forme d'une bague et munie de deux ouvertures 6 diamétralement opposées et de plusieurs nervures 6 circonférentielles sur la face extérieure. A la figure 2, le corps 1 comporte deux rainures 7 en forme de T et la manchette comporte deux nervures également en forme de T, chacune comportant un pied 8 surmonté d'un bec. Le bec comprend une face 9 d'appui parallèle à la face extérieure 10 de la manchette ainsi qu'à sa face 11 intérieure et une face 12 supérieure inclinée faisant un angle de 450 avec la face 9 d'appui, le bec de la nervure se trouvant d'un côté de la génératrice 13 passant par le centre des ouvertures 6 est dirigé vers le bec de la nervure se trouvant de l'autre côté de la génératrice 13. A la figure 3, les nervures sont au nombre de quatre réparties symétriquement par rapport à la génératrice 13 passant par les ouvertures 2 et 6. Chaque nervure a la forme d'un champignon 14 ménageant deux becs et 6. Chaque nervu, 15 par nervure. REVENDICATIONS 1. Manchette en matière élastomère ayant la forme d'une bague (5) munie de deux ouvertures (6) diamétralement opposées et de plusieurs nervures (8) circonférentielles sur la face extérieure, caractérisée en ce qu'au moins une nervure comporte un bec (9, 12) d'encliquetage. 2. Manchette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bec d'encliquetage a une face (9) d'appui sensiblement parallèle à la face extérieure et une face (12) supérieure inclinée faisant un angle avec la face (9) d'appui compris entre 20 et 900. 3. Manchette suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les becs des nervures se trouvant d'un côté de la génératrice passant par le centre des ouvertures (5, 6) sont dirigés vers les becs des nervures se trouvant de l'autre côté de la génératrice. 4. Manchette suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur de la face d'appui représente au moins le cinquième, et de préférence au moins le quart, de la largeur du pied de la nervure, et la hauteur du bec représente au moins le cinquième, et de préférence au moins le quart, de la largeur du pied. 5. Manchette suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la hauteur du pied est inférieure à 20 mm et supérieure à 1 mm. 6. Manchette suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la nervure a la forme d'un champignon ménageant deux becs par nervure. 7. Manchette suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nervures cessent à proximité des ouvertures. 8. Corps de robinet en une matière résistant à la pression et en la forme d'un anneau (1) muni de deux ouvertures (2) diamétralement opposées et de plusieurs rainures (7) circonférentielles sur la face intérieure, caractérisé en ce que les rainures (7) sont en forme de T, et de préférence en forme de chapeau. 9. Corps suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les rainures ont des chanfreins d'entrée. 10. Robinet à papillon caractérisé en ce qu'il comprend une manchette suivant les revendications 1 à 7 et un corps suivant les revendications 8 et 9, la manchette étant encliquetée par ses nervures dans les rainures du corps.