Brevet FR2914386A1 — publié le 20081003

La présente invention concerne le domaine technique des robinets ou des vannes au sens général et elle vise plus précisément les robinets comportant dans un corps, un obturateur à portée sphérique commandé en rotation pour fermer ou ouvrir un passage pour un fluide. Selon un exemple préféré d'application, l'objet de l'invention concerne un robinet destiné à être fixé sur une cuve et dont l'obturateur à portée sphérique est une palette. Les robinets à palette sont bien connus dans l'état de la technique et peuvent être réalisés en différents matériaux et selon divers procédés qui globalement font toujours intervenir la même structure. Un robinet à palette comprend un boîtier principal délimitant une chambre communiquant avec des tubulures amont et aval assurant le raccordement avec des canalisations ou analogues. Ce boîtier principal est généralement ouvert pour donner accès à la chambre qui est fermée par un chapeau ou analogue assurant le centrage d'un arbre cylindrique s'étendant extérieurement au chapeau pour être calé en rotation avec une manette de manoeuvre. L'arbre cylindrique est prolongé intérieurement à la chambre, à une palette décalée ou décentrée qui est destinée à coopérer avec un siège ou une garniture d'étanchéité montée dans la chambre préalablement à la fermeture du boîtier par le chapeau. Un tel robinet permet d'assurer une fonction d'ouverture ou de fermeture en particulier d'une cuve sur laquelle le robinet est implanté. Dans certaines applications, une telle cuve équipée d'un tel robinet est placée à l'intérieur d'un conteneur destiné à être complètement fermé lors du transport. Or le robinet qui s'étend en saillie par rapport à la cuve impose d'utiliser un conteneur de dimensions supérieures à celles de la cuve pour tenir compte de la longueur du robinet. Il s'ensuit que le volume de produit transporté dans la cuve est inférieur au volume du conteneur, ce qui représente une perte ou un surcoût de transport. Pour limiter l'impact de cet inconvénient, les dimensions entre la cuve et le conteneur sont choisies au plus juste, ce qui conduit fréquemment à une détérioration du robinet lors de la fermeture du conteneur. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un nouveau robinet à obturateur à portée sphérique conçu pour pouvoir présenter une longueur limitée tout en offrant la possibilité de pouvoir être raccordé en amont et en aval. Un autre objet de l'invention est de réaliser un robinet qui présente l'avantage de pouvoir être fabriqué par moulage, en une matière plastique appropriée, permettant d'envisager une fabrication en grande série et à bas coût. Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un robinet comportant un corps présentant une première tubulure et une deuxième tubulure délimitant des alésages communiquant entre eux, le corps étant pourvu intérieurement d'un siège rapporté sur lequel est apte à coopérer un obturateur à portée sphérique commandé en rotation par une manette pour obturer de manière étanche ou ouvrir au moins en partie les alésages, caractérisé en ce que le corps est réalisé de manière monobloc en délimitant une tubulure avec un alésage de section droite transversale supérieure à celle de l'alésage de l'autre tubulure et en se raccordant entre elles pour délimiter un épaulement d'appui pour le siège, le siège possédant des dimensions adaptées pour être introduit par la tubulure jusqu'à l'épaulement pour y être retenu par des moyens de maintien. Selon une première variante préférée de réalisation, le siège est maintenu en appui sur l'épaulement à l'aide de moyens du type à encliquetage. Selon cette variante, les moyens de maintien du type à encliquetage sont aménagés dans le corps. De préférence, les moyens de maintien du type à encliquetage sont réalisés par des ergots répartis angulairement en étant aménagés dans l'alésage de la tubulure. Selon une autre variante de réalisation, le siège est maintenu en appui sur l'épaulement à l'aide de moyens du type à encliquetage. Avantageusement, le siège est en appui sur un joint d'étanchéité monté à l'intérieur d'une gorge annulaire aménagée dans l'épaulement. Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, l'obturateur à portée sphérique possède des dimensions adaptées pour être introduit par la tubulure jusqu'à un palier de montage et un arbre calé en rotation avec la manette. Il est à noter que l'obturateur à portée sphérique est un obturateur à palette ou un obturateur sphérique. De préférence, l'obturateur à palette est réalisé en polycarbonate. Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, l'une des tubulures est équipée de moyens de raccordement à une cuve tandis que l'autre tubulure est équipée de moyens de raccordement à une conduite et à un bouchon de fermeture. De préférence, le corps monobloc est réalisé par moulage en une matière plastique Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue en perspective montrant un exemple de réalisation d'un robinet conforme à l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe élévation du robinet conforme à l'invention en position fermée. La Figure 3 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes X-X' de la Fig. 2. La Figure 4 est une vue du robinet analogue à la Fig. 3, mais illustrée avec 20 l'obturateur en position d'ouverture. Les Figures 5 et 6 sont des vues en coupe élévation montrant deux phases caractéristiques de montage du siège dans le corps de robinet. La Figure 7 est une vue transversale prise sensiblement selon les lignes B-B de la Fig. 6. 25 La Figure 8 illustre un autre exemple de réalisation d'un robinet conforme à l'invention comportant un obturateur sphérique. La Figure 9 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes C-C de la Fig. 8. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 à 7, l'objet de l'invention 30 concerne un robinet 1 comportant un obturateur à portée sphérique 2 réalisé dans l'exemple illustré aux Fig. 1 à 7 par une palette. Le robinet 1 comporte un boîtier ou un corps 3 réalisé avantageusement en une seule pièce ou de manière monobloc. Le corps 3 est réalisé en une matière plastique appropriée par moulage. La matière choisie peut par exemple être le polypropylène. Le corps 3 est formé pour présenter une première tubulure 5 et une deuxième tubulure 6 dite d'entrée 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 5 et 6 présentent chacune des formes générales cylindriques en étant alignées l'une à l'autre. L'une des tubulures par exemple 6 est équipée de moyens 7 de raccordement à une cuve non représentée tandis que l'autre tubulure 5 est équipée de moyens de raccordement 8 à une conduite ou analogue. Par exemple, les moyens de raccordement 7 sont réalisés par un filetage aménagé extérieurement sur un collet 11, à partir de l'extrémité libre de la deuxième tubulure 6. La première tubulure 5 est équipée en tant que moyens de raccordement 8, d'une gorge annulaire d'assemblage aménagée sur sa surface périphérique pour un raccord rapide. Selon une caractéristique préférée de réalisation, cette première tubulure 5 comporte également des moyens 12 de montage pour un bouchon de fermeture. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 et 2, la tubulure 5 comporte intérieurement des moyens de montage 12 du type à baïonnette pour recevoir un bouchon de fermeture interne. La deuxième tubulure 6 se trouve raccordée à la première tubulure 5 par une partie centrale de raccordement 14 prolongeant le collet 11. Cette partie centrale de raccordement 14 présente un fond plat 15, situé à l'opposé d'un rebord saillant annulaire 17. La première tubulure 5 délimite intérieurement un alésage 20 de section droite transversale circulaire débouchant dans un alésage 21 délimité par l'intérieur de la deuxième tubulure 6. Les alésages 20 et 21 sont alignés pour s'étendre selon un axe commun longitudinal X,X'. L'alésage 21 présente une section droite transversale supérieure à la section droite transversale de l'alésage 20 de la première tubulure 2. Les alésages 20 et 21 des tubulures 5 et 6 se raccordent entre elles pour délimiter un épaulement d'appui 24 pour un siège 26 d'étanchéité sur lequel est apte à coopérer l'obturateur 2. L'épaulement d'appui 24 présente ainsi une surface transversale par rapport au sens d'écoulement du fluide s'effectuant selon la direction X-X'. Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, le siège 26 possède des dimensions adaptées pour être introduit à partir de la deuxième tubulure 6 jusqu'à l'épaulement 24 pour y être retenue par des moyens de maintien 27. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 5 et 6, les dimensions du siège 26 sont donc inférieures ou égales au jeu près, aux dimensions de l'alésage 21 de manière à permettre l'introduction du siège et son déplacement jusqu'à l'épaulement 24. Selon l'exemple illustré, le siège 26 se présente sous la forme d'une bague comportant au niveau de son diamètre interne une portée sphérique 28 de forme, par exemple, convexe adaptée pour coopérer avec l'obturateur 2 pour assurer la fermeture étanche du robinet. Bien entendu, la portée sphérique 28 peut présenter une forme différente par exemple concave. Dans l'exemple illustré aux Fig. 1 à 7, les moyens de maintien 27 sont des moyens de maintien du type à encliquetage. Dans cet exemple, les moyens de maintien du type à encliquetage sont réalisés par des doigts ou des ergots 29 aménagés dans l'alésage 21 en étant répartis angulairement. Par exemple, l'alésage 21 de la deuxième tubulure 6 possède quatre ergots 29 décalés deux à deux de 90 . Le siège 26 délimite une collerette périphérique 30 apte à pouvoir par déformation passer au-delà des doigts ou des ergots 29 pour s'engager dans une gorge 33 délimitée entre l'épaulement 24 et les ergots. Le siège 26 se trouve ainsi maintenu entre l'épaulement 24 et les ergots 29. Le siège d'étanchéité 26 est réalisé en un matériau permettant sa déformation autorisant ainsi son montage par encliquetage. De préférence, le siège 26 est réalisé en polycarbonate. Bien entendu, il pourrait être envisagé de réaliser de manière différente les moyens de maintien du type à encliquetage. Par exemple, il pourrait être envisagé de munir le siège d'étanchéité 26 d'ergots aptes à s'engager dans des logements aménagés dans l'alésage 21. Selon une variante préférée de réalisation illustrée à la Fig. 2, le siège 26 est en appui sur un joint d'étanchéité 36 monté à l'intérieur d'une gorge annulaire 37 aménagée dans l'épaulement 24. Ce joint d'étanchéité 36 permet d'assurer l'étanchéité entre le corps 3 et le siège 26. Il est à noter que la présence du joint d'étanchéité 36 réalisé en un matériau déformable favorise le blocage dans la direction X-X', du siège 26 maintenu d'un côté en contact direct avec les ergots 29 et de l'autre côté, en contact indirect avec l'épaulement 24 par l'intermédiaire du joint d'étanchéité 36. Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, l'obturateur 2 est monté à l'intérieur du robinet en étant introduit par la deuxième tubulure 6. L'obturateur 2 présente ainsi des dimensions inférieures aux dimensions de l'alésage 21. Dans l'exemple de réalisation d'un obturateur à palette, l'obturateur présente une conformation sensiblement en U comportant une âme 40 prolongée latéralement par deux branches sensiblement parallèles 41 et 42. La branche 41 est pourvue d'un pivot 44 apte à s'insérer dans un palier 45 réalisé par un dégagement aménagé dans le fond 15 du robinet. La branche 42 est destinée à être reliée à un arbre de rotation 46 guidé en rotation dans un alésage 48 aménagé dans le rebord saillant 17 selon un axe perpendiculaire à l'axe X, X' longitudinal du robinet en débouchant à l'extérieur du corps 3 et à l'intérieur de l'alésage 21. L'arbre de rotation 46 est monté de manière étanche dans le corps 3 et s'étend en saillie en dehors du rebord 17 pour être calé en rotation par tous moyens appropriés avec une manette de manoeuvre 49. L'âme 40 constituant la palette de l'obturateur se trouve ainsi décalée par rapport à son axe de rotation centré dans le corps du robinet. L'âme 40 présente par sa face extérieure une conformation en portion de cylindre adaptée pour coopérer en position de fermeture de robinet, avec la portée 28 du siège 26 (Fig. 2 et Fig. 3). La rotation de la manette 49 d'un quart de tour conduit au dégagement de la palette 40 venant s'établir dans un plan sensiblement parallèle à l'axe X,X' (Fig. 4). Dans cette position, le robinet 1 est ouvert. De préférence, la branche supérieure 42 de la palette est pourvue d'un logement 51 débouchant adapté pour permettre l'introduction de l'extrémité de l'arbre 46 dans le logement. L'obturateur 2 est ensuite tourné d'un demi tour de manière à assurer le blocage en rotation de la branche supérieure 42 avec l'arbre 46 en vue d'obtenir la liaison entre l'obturateur 2 et la manette 49. Dans l'exemple illustré ci-dessus, l'obturateur à portée sphérique 2 est un obturateur à palette. Les Fig. 8 et 9 illustrent un autre exemple de réalisation dans lequel l'obturateur à portée sphérique 2 est un obturateur sphérique 60 dans lequel est aménagé un passage cylindrique 61 apte à assurer en position d'ouverture du robinet, la communication entre les alésages 20,21. Dans cet exemple de réalisation, il est à noter que les moyens de maintien 27 du siège 26 sont réalisés directement par l'obturateur sphérique 60. Selon cet exemple de réalisation, le siège 26 est également introduit dans l'alésage 21 de la tubulure 6 pour venir en appui contre l'épaulement 24. Comme expliqué ci-dessus, les dimensions du siège 26 sont donc inférieures ou égales au jeu près, aux dimensions de l'alésage 21. L'obturateur sphérique 60 est alors introduit également dans l'alésage 21 à partir de l'extrémité de la tubulure 6 pour permettre son raccordement à l'arbre 46. L'obturateur sphérique 60 présente ainsi des dimensions inférieures aux dimensions de l'alésage 21. Comme expliqué ci-dessus, l'obturateur sphérique 60 est ainsi pourvu d'un logement 51 apte à coopérer avec l'extrémité de l'arbre 46 et à l'opposé, d'un pivot 44 apte à s'insérer dans un palier 45. Dans cette position, l'obturateur sphérique 60 est en contact permanent étanche par une partie 62 de sa surface externe sphérique, avec le siège 26 qui est ainsi bloqué entre l'épaulement 24 et la partie 62 de l'obturateur. Il ressort de la description qui précède que l'objet de l'invention permet de limiter le nombre de pièces du robinet en réalisant un corps 3 monobloc ou en une seule pièce. Le montage du siège 26 à l'intérieur du robinet ne nécessite pas de pièce supplémentaire. Une telle disposition permet d'obtenir un robinet compact présentant une longueur limitée. REVENDICATIONS 1 - Robinet comportant un corps (3) présentant une première tubulure (5) et une deuxième tubulure (6) délimitant des alésages (20,21) communiquant entre eux, le corps étant pourvu intérieurement d'un siège (26) rapporté sur lequel est apte à coopérer un obturateur à portée sphérique (2) commandé en rotation par une manette (49) pour obturer de manière étanche ou ouvrir au moins en partie les alésages, caractérisé en ce que le corps (3) est réalisé de manière monobloc en délimitant une tubulure (6) avec un alésage (21) de section droite transversale supérieure à celle de l'alésage (20) de l'autre tubulure et en se raccordant entre elles pour délimiter un épaulement d'appui (24) pour le siège (26), le siège (26) possédant des dimensions adaptées pour être introduit par la tubulure (6) jusqu'à l'épaulement (24) pour y être retenu par des moyens de maintien (27). 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège (26) est maintenu en appui sur l'épaulement (24) à l'aide de moyens du type à encliquetage (29). 3 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège (26) est maintenu en appui sur l'épaulement (24) à l'aide de moyens de maintien formés par un obturateur du type sphérique (60). 4 - Robinet selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de maintien du type à encliquetage (29) sont aménagés dans le corps (3). 5 - Robinet selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de maintien du type à encliquetage (29) sont réalisés par des ergots répartis angulairement en étant aménagés dans l'alésage (21) de la tubulure (6). 6 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège (26) est en appui sur un joint d'étanchéité (36) monté à l'intérieur d'une gorge annulaire (37) aménagée dans l'épaulement (24). 7 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur à portée sphérique (2) possède des dimensions adaptées pour être introduit par la tubulure (6) jusqu'à un palier de montage (45) et un arbre (46) traversant le corps (3) de manière étanche et calé en rotation avec la manette (49). 8 - Robinet selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que l'obturateur à portée sphérique (2) est un obturateur à palette ou un obturateur sphérique. 9 - Robinet selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'obturateur à palette (2) est réalisé en un matériau polycarbonate. 10 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des tubulures (6) est équipée de moyens de raccordement (7) à une cuve tandis que l'autre tubulure (5) est équipée de moyens de raccordement (8,12) à une conduite et à un bouchon de fermeture. 11 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps monobloc (3) est réalisé par moulage en une matière plastique.