Brevet FR2887318A1 — publié le 20061222

ROBINET POUR EQUIPEMENTS ET INSTALLATIONS DE FLUIDES A USAGE NON DOMESTIQUE L'invention se rattache au secteur technique des robinets, vannes et composants similaires utilisés dans les équipements industriels, de distribution de fluides, de machines et moyens de transport du type sousmarins, matériel ferroviaire. Les robinets ainsi réalisés selon l'art antérieur et équipant les machines et matériels du type précité non limitativement exigent, selon les applications, des opérations de maintenance plus ou moins importantes. Les boisseaux sous forme de sphères avec un conduit de passage de fluides doivent être entretenus, changés régulièrement, et se pose le problème de leur démontage sans enlever le robinet de la tuyauterie. Un second problème réside dans le fait que chaque boisseau sphère reçoit de part et d'autre en opposition des garnitures d'étanchéité qu'il y a lieu d'enlever lors de l'opération de maintenance. Dans l'application des sous-marins, par exemple, il est requis de procéder à l'opération de maintenance sans procéder au montage ou démontage de la vanne de la tuyauterie ou canalisations existantes. Le démontage, par le haut de la vanne ou robinet, est connu en soi mais les manipulations sont contraignantes et peu pratiques. En effet, il faut, après enlèvement du chapeau de la vanne, écarter les garnitures puis retirer la sphère et, inversement, en montage après position de la sphère, il faut replacer lesdites garnitures pour conserver l'effet d'étanchéité. 2887318 2 La démarche du demandeur a donc été de reconsidérer la conception même du robinet et du boisseau formant sphère dans un souci de rendre la manipulation plus aisée, avec un encombrement plus réduit, tout en conservant, à l'ensemble, ses propriétés d'étanchéité en situation de fonctionnement. Cette démarche a conduit à la réalisation d'une nouvelle construction du robinet entraînant un encombrement réduit et sans système mécanique compliqué, un montage et démontage sans effort de la sphère de son logement, tout en préservant les qualités d'étanchéité requises. La solution trouvée par le demandeur répond à ces critères. Selon une première caractéristique de l'invention, le robinet est remarquable en ce que le boisseau sphère présente une forme non régulière avec deux sections méplates opposées et parallèles, et deux parties de jonction ayant un profil curviligne identique mais différent en importance de par la formation d'une troncature établie à partir d'une partie méplate supérieure et de la partie de jonction, en définissant ainsi 4 zones distinctes successives qui vont lui permettre d'être monté ou démonté dans le corps du robinet pour assurer les fonctions successives. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où : 2887318 3 - la figure 1 est une vue en perspective du boisseau sphère, selon l'invention, susceptible d'équiper un robinet ou vanne pour la distribution de fluides dans les équipements et installations non à usage domestique. - la figure 2 est une vue de profil du boisseau sphère selon la figure 1. - la figure 3 est une vue de dessus du boisseau sphère, selon la figure 2. - la figure 4 est une vue de profil d'un robinet ou vanne susceptible de recevoir le boisseau sphère selon l'invention. - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale, selon la ligne A. A. de la figure 4, présentant le boisseau sphère en position d'emmanchement dans le robinet. - la figure 6 est une vue, selon la figure 4, en coupe longitudinale, selon la ligne A.A., avec rotation du boisseau sphère selon une première angulation avec un effet de compression de la garniture. - La figure 7 est une vue, selon la figure 4, en coupe longitudinale, selon la ligne A.A., selon une seconde orientation avec effet de compression de la garniture en en position fermée. - La figure 8 est une vue, selon la figure 4, en coupe longitudinale, selon la ligne A.A, selon une troisième orientation en position ouverte et de circulation de fluides. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Dans le cadre de l'invention, le boisseau sphère, selon l'invention, s'applique sur des robinets ou vannes utilisés dans les équipements industriels de distribution de fluides, de machines, de moyens de transport 2887318 4 incluant les sous-marins et ce, quelle que soit la constitution du robinet ou vanne. Dans le cadre de la suite de la description, on utilisera le terme général robinet . On a illustré, à titre d'exemple, à la figure 4, un exemple de robinet mais d'autres configurations peuvent être utilisées équivalentes en intégrant les caractéristiques du boisseau sphère de l'invention. Le robinet est représenté dans son ensemble par (1) avec un corps de robinet (la) présentant un conduit intérieur (lb) de passage de fluides en entrée-sortie par ses extrémités. Il présente, dans sa partie centrale, une cavité (1c) sphérique, par exemple, susceptible de recevoir et autoriser la position et la rotation du boisseau sphère (2) selon l'invention, sans contact avec ladite cavité, le guidage s'effectuant par les moyens d'entraînement connus. Le corps du robinet présente intérieurement, à partir de son conduit (lb), une partie épaulée (ld) constituant le siège d'une garniture d'étanchéité (3) avec joint torique (3a). Celle-ci est profilée pour s'adapter et se positionner dans ladite partie épaulée, et ce à l'encontre de moyens élastique de rappel (4) du type rondelle ressort ou équivalent. La partie épaulée intérieure (ld) formée dans le corps du robinet autorise le maintien et le guidage du moyen élastique de rappel (4) et de la garniture d'étanchéité (3). Une semelle (5) ou chapeau de fermeture fixée par boulonnage (6) se trouve sur la partie supérieure du corps de robinet pour autoriser la mise en place ou l'enlèvement du boisseau sphère. Selon l'invention, le robinet ainsi décrit reçoit une seule garniture d'étanchéité (3) et le boisseau sphère (2). Ce dernier est, selon l'invention, conçu de manière très particulière en se référant aux figures des dessins, 2887318 5 figures 1 à 3 pour la définition de ses formes, figures 4 à 7 pour la définition des fonctions inhérentes à chaque forme. Plus particulièrement, le boisseau sphère (2) présente une forme non régulière avec deux sections méplates (2a 2b) opposées et parallèles, et deux parties (2c 2d) de jonction ayant un profil curviligne identique mais différent en importance de par la formation d'une troncature (2e) établie à partir d'une partie méplate (2a) supérieure et de la partie de jonction (2c), en définissant ainsi 4 zones distinctes successives (Z1 Z2 Z3 Z4) qui vont lui permettre d'être monté ou démonté dans le corps du robinet pour assurer les fonctions successives. En outre, le boisseau sphère présente, entre les deux sections méplates (2a 2b), une cavité intérieure (2g) constituant le conduit de passage du fluide. Le boisseau sphère inclut une cavité profilée (2f) pour l'intégration d'un bras (7) d'accouplement et d'entraînement débordant et récepteur du levier de commande en position du boisseau sphère, ce levier n'étant pas représenté. Le bras d'accouplement peut être rapporté ou faire partie intégrante du boisseau sphère. Ainsi, en se référant aux figures 1 à 3, la partie intercalaire de jonction (2d) est établie selon un profil curviligne reliant les sections méplates (2a 2b) supérieure et inférieure. La partie intercalaire de jonction (2c) est établie selon un profil curviligne de même rayon que la précédente mais selon une amplitude réduite de par la formation de la troncature. Elle relie ainsi la section méplate (2b) inférieure à la base (2e1) de la troncature (2e). Ladite troncature prend naissance à partir de la section méplate supérieure (2a) en laissant à celle-ci un plan rectiligne en définissant une forme en rampe (2e2) bombée et en saillie dont la fonction apparaîtra par la suite. La ligne de liaison (2e3) avec la partie de jonction (2c) est droite. On 2887318 6 définit ainsi différentes zones (Z1 Z2 Z3 Z4), à savoir Z1 en relation avec la partie de jonction (2d), Z2 avec la troncature, Z3 avec la partie de jonction (2c), Z4 avec la section méplate (2b). Il convient dès lors, en se rapportant aux figures 5 à 8, d'exposer le fonctionnement du robinet en relation avec les différentes positions du boisseau sphère, selon l'invention. Figure 5, le boisseau sphère est en position d'emmanchement. La ligne de jonction (2d) curviligne se trouve en regard avec la cavité intérieure du corps du robinet, la troncature (2e) se trouve être dans le plan vertical de la garniture sans la dépasser et donc sans contact avec celle-ci. La ligne de jonction (2c) curviligne est en regard opposé avec la paroi de la cavité intérieure du corps du robinet. La garniture (3) d'étanchéité, sous l'effet de détente du moyen de rappel (4), est légèrement dégagée de son siège tout en étant parfaitement maintenue. Figure 6, on a procédé à la rotation partielle du boisseau sphère (2) selon la flèche (F 1) par la manivelle et le levier de commande approprié. Dans cette situation, la partie de troncature est en regard de la garniture d'étanchéité et provoque son déplacement et éloignement, selon la flèche (F2), et ce à l'encontre du moyen élastique de rappel. Figure 7, le robinet est en position fermée avec le déplacement maximum de la garniture d'étanchéité (3), les joints toriques (3a) étant en contact avec la partie de jonction (2d). La garniture d'étanchéité assure sa pleine fonction. 2887318 7 Figure 8, le robinet est en position ouverte avec une rotation complémentaire partielle du boisseau sphère. Les parties de jonction curvilignes (2c, 2d) sont en regard complet avec la cavité intérieure du corps du robinet, et la cavité intérieure (2f) se trouve dans le prolongement complet du conduit de passage de fluide. La solution présentée par l'invention offre de nombreux avantages quelles que soient les applications dans lesquelles le boisseau sphère s'intègre pour des robinets ou vannes. Le poids est plus réduit, une seule garniture d'étanchéité est nécessaire. Le montage est simplifié car il n'y a plus besoin d'enlever la garniture d'étanchéité pour enlever le boisseau sphère de l'invention. Le couple de manoeuvre pour effectuer les opérations est très diminué par rapport aux solutions antérieures. 8 REVENDICATIONS - 1- Robinet pour équipements et installations de fluide à usage non domestique du type incluant, dans un corps de robinet, un boisseau sphère avec garniture d'étanchéité, caractérisé en ce que le boisseau sphère (2) présente une forme non régulière avec deux sections méplates (2a 2b) opposées et parallèles, et deux parties (2c 2d) de jonction ayant un profil curviligne identique mais différent en importance de par la formation d'une troncature (2e) établie à partir d'une partie méplate (2a) supérieure et de la partie de jonction (2c), en définissant ainsi 4 zones distinctes successives (Z1 Z2 Z3 Z4) qui vont lui permettre d'être monté ou démonté dans le corps du robinet pour assurer les fonctions successives. - 2- Robinet pour équipements et installations de fluide, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boisseau sphère présente, entre les deux sections méplates (2a 2b), une cavité intérieure (2g) constituant le conduit de passage du fluide, et en ce que le boisseau sphère inclut une cavité profilée (2f) pour l'intégration d'un bras (7) d'accouplement débordant et récepteur du levier de commande en position du boisseau sphère. - 3- Robinet pour équipements et installations de fluide, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie intercalaire de jonction (2d) est établie selon un profil curviligne reliant les sections méplates (2a 2b) supérieure et inférieure, et en ce que la partie intercalaire de jonction (2c) est établie selon un profil curviligne de même rayon que la précédente mais selon une amplitude réduite de par la formation de la troncature, 2887318 9 et en ce qu'elle relie ainsi la section méplate (2b) inférieure à la base (2e1) de la troncature (2e), et en ce que ladite troncature prend naissance à partir de la section méplate supérieure (2a) en laissant à celle-ci un plan rectiligne en définissant une forme en rampe (2e2) bombée et en saillie, et en ce que la ligne de liaison (2e3) avec la partie de jonction (2c) est droite. -4- Robinet pour équipements et installations de fluide, selon la revendication 3, caractérisé en ce que les différentes zones (Z1 Z2 Z3 Z4) sont définies comme suit à savoir Z1 en relation avec la partie de jonction (2d), Z2 avec la troncature, Z3 avec la partie de jonction (2c), Z4 avec la section méplate (2b).