Brevet FR2946725A1 — publié le 20101217

VANNE D'ARRET D'EAU NOTAMMENT POUR COMPTEURS D'EAU La présente invention concerne une vanne d'arrêt d'eau notamment pour compteurs d'eau. Le branchement de compteurs d'eau sur des tuyaux d'arrivée et de départ d'eau pour le raccordement d'abonnés fait traditionnellement appel à des moyens de raccordement en laiton et à des équipements tels que robinet d'arrêt amont, clapet anti-retour aval réalisés aussi en laiton. Ces équipements traditionnels sont généralement basés sur des raccordements filetés et les sorties normalisées au niveau du compteur sont des sorties filetées. Dans ce cadre, la demanderesse propose une vanne d'arrêt d'eau notamment pour compteur d'eau, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps comprenant une première chambre de réception d'un premier mécanisme d'ouverture/fermeture de passage d'eau suivie d'une seconde chambre de réception d'un second mécanisme d'ouverture/fermeture de passage d'eau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'exemples non limitatifs de réalisation de l'invention en référence aux dessins qui représentent: en figure 1: une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation d'un branchement de compteur d'eau au moyen d'équipements selon l'invention; en figure 2: une vue en perspective de l'exemple de la figure 1 partiellement démonté; aux figures 3A et 3B: des vues en perspective d'un premier mode de réalisation d'un équipement selon l'invention; en figure 3C: une vue en coupe d'un détail de l'équipement des figures 3A et 3B aux figures 4A et 4B: des vues en perspective et en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un équipement selon l'invention; en figure 5: une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation d'un équipement selon l'invention; en figure 6: une vue en coupe de l'équipement de la figure 5; aux figures 7A et 7B: des vues en perspective et en coupe d'un quatrième mode de réalisation d'un équipement selon l'invention; aux figures 8A et 8B: des vues respectivement en perspective et en coupe d'un cinquième mode de réalisation d'un équipement selon l'invention; en figure 9: une vue en perspective d'un détail de l'équipement de la figure 8A; en figure 10: une vue en perspective d'une variante de l'équipement de la 15 figure 8A; en figure 11: une vue en perspective d'un second exemple de réalisation d'un branchement de compteur d'eau au moyen d'équipements selon l'invention. Les équipements de l'invention tels que représentés à la figure 1 sont des équipements venant s'intercaler entre un compteur d'eau et au moins l'un des 20 tuyaux d'arrivée et de départ d'eau auxquels ils sont raccordés. Sur cette figure sont représentés deux types d'équipements, une vanne d'arrêt coudée 1 et un clapet anti-retour 2. Selon l'exemple, chacun de ces équipements 1, 2 pour compteur d'eau 5 comporte un corps 6 muni d'une terminaison de raccordement tubulaire 7 côté 25 compteur et, à une extrémité opposée à la terminaison de raccordement tubulaire 7, muni d'une terminaison de raccordement à serrage 30 adaptée à raccorder l'équipement sur un tuyau d'arrivée ou de départ d'eau 31. Comme représenté en figure 2, la terminaison de raccordement tubulaire 7 est complémentaire d'un embout 8 de raccordement qui vient se visser sur le 30 compteur pour réaliser une connexion de sortie offrant une liberté en rotation. La terminaison de raccordement tubulaire est plus particulièrement décrite aux figures 3A à 3C. Comme représenté notamment en figure 3A et à la vue de dessus de la figure 3C, la terminaison tubulaire comporte une première surface tubulaire 9, formant une portée tubulaire d'étanchéité adaptée à coopérer avec une segment cylindrique 10 d'étanchéité de l'embout de raccordement. La terminaison tubulaire comporte en outre une seconde surface 11, formant surface de guidage et de maintien d'une collerette 12 de l'embout de raccordement, et un moyen ressort 13 de retenue de l'embout. Lorsque l'on effectue le montage d'un compteur, on commence par couper à la longueur les extrémités de tuyaux, puis on dispose les équipements amont et 10 aval et enfin on insère le compteur. Pour cela il est nécessaire d'écarter les équipements pour faire rentrer les extrémités des embouts dans les terminaisons des équipements. Selon une caractéristique de l'invention, les terminaisons de raccordement sont en partie ouvertes sur le dessus pour permettre d'insérer le compteur dans 15 les équipements sans trop écarter les équipements ce qui réduit les efforts nécessaires et permet de diminuer la place nécessaire pour l'ensemble équipements compteur dans le regard. Pour ce faire, la seconde surface 11 comporte une découpe transversale 14 adaptée à former un passage pour une extrémité de l'embout de raccordement 20 dans une direction D perpendiculaire à une direction axiale A de la terminaison de raccordement tubulaire. Le compteur terminé par ses embouts 8 est amené par le dessus comme schématisé à la figure 3A puis descendu comme représenté aux figures 3B et 3C, puis on relâche les équipements et on pousse éventuellement les équipements 25 vers le compteur pour verrouiller les embouts comme par exemple représenté à la figure 6 dans le cas d'un équipement droit où l'embout 8 est enfoncé dans la terminaison 7, surfaces d'étanchéité 9, 10 en contact et collerette 12 en butée. De retour aux figures 3A et 3B, le moyen ressort 13 de retenue de l'embout comporte des bras 13b qui selon l'exemple sont écartés manuellement pour faire 30 passer l'embout mais qui pourraient être munis de rampes d'écartement automatique. Le moyen ressort comporte en outre une partie annulaire 13a s'appliquant sur au moins une partie du pourtour de la terminaison de raccordement tubulaire, cette partie annulaire se prolongeant par les bras 13b pourvus de moyens d'encliquetage 15 adaptés à s'encliqueter avec un épaulement 17 de la collerette 12 de l'embout de raccordement pour verrouiller celui-ci et terminer le raccordement du compteur. Selon cette configuration, les équipements de l'invention rendent extrêmement aisé le raccordement d'un compteur d'abonné ou le remplacement d'un compteur, les équipements de l'invention raccordés sur les tuyaux en matériau polymère, polyéthylène par exemple restant en place pendant l'installation ou le remplacement du compteur. Toujours selon l'exemple de la figure 3B notamment, les moyens d'encliquetage 15 sont des doigts qui s'insèrent dans des fenêtres 16 ménagées dans la terminaison de raccordement tubulaire et qui bloquent la collerette 12. La première surface tubulaire 9 formant portée tubulaire et/ou le segment cylindrique d'étanchéité 10 comportent au moins une gorge recevant un joint torique 18 d'étanchéité entre la terminaison et l'embout. Selon l'exemple représenté aux figures 3C et 6 notamment, deux joints toriques 18 sont reçus dans des gorges réalisées dans le segment cylindrique d'étanchéité de l'embout. Plusieurs types d'équipements sont conformes à l'invention et l'exemple des figures 7A à 9 est une vanne d'arrêt 1' coudée avec robinet d'arrêt 23 supplémentaire pour l'abonné, l'exemple de la figure 1 et de la figure 10 une vanne d'arrêt coudée 1 avec bouchon 37 et aux figure 5 et 6 une vanne d'arrêt droite 3. Selon l'exemple des figures 7A et 7B, la vanne d'arrêt 1' comporte une chambre 20 de logement d'un boisseau sphérique 21 d'une vanne quart de tour en communication avec une chambre de réception d'un tampon 22 d'un robinet à tampon 23. En se rapportant à la figure 8A pour laquelle la vanne d'arrêt de la figure 7A est représentée en éclaté et tournée à 180° autour d'un axe vertical, on distingue la clé de manoeuvre 38 adaptée à actionner le boisseau sphérique 21. Selon un autre mode de réalisation, l'équipement selon l'invention est un dispositif clapet anti-retour 2, 4 comme représenté plus particulièrement dans une version coudée aux figures 4A et 4B et sous la référence 4 dans une version droite à la figure 11. Le clapet anti-retour comporte selon l'exemple une première vis de purge 40 en amont d clapet anti-retour repéré 50 et une seconde vis de purge 41 en aval du clapet 50. La première vis de purge 40 est montée au moyen d'un bouchon vissé 42 qui permet en outre de réaliser après démontage un accès au clapet. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention adapté aux différentes variantes de vannes et de clapets, l'équipement comporte, à une extrémité opposée à la terminaison de raccordement tubulaire 7, une terminaison de raccordement à serrage 30 adaptée à raccorder l'équipement sur un tuyau d'arrivée ou de départ d'eau 31. Comme représenté en particulier sur la vue en coupe de la figure 6, la terminaison de raccordement à serrage 30 comporte, dans une direction axiale une première portée tubulaire 32 de réception d'une terminaison de tuyau, un joint d'étanchéité 33, une seconde portée tubulaire 34 de réception d'un segment de tuyau réalisé dans un embout tubulaire et un moyen 35 d'accrochage du tuyau à encastrement conique. La première portée tubulaire est d'une longueur J permettant un certain jeu de positionnement du tuyau en longueur, de l'ordre de un à deux centimètres par exemple, tout en conservant une bonne étanchéité au niveau du joint 33. Le joint 33 peut notamment être un joint torique ou un joint dont le diamètre intérieur se réduit par élasticité lors d'une compression axiale. La terminaison de raccordement à serrage comporta avantageusement une bague de serrage unique 36 qui se visse sur le corps 6 de l'équipement et adaptée à assurer simultanément le maintien de l'embout tubulaire 34 et du joint d'étanchéité 33 ainsi que l'accrochage du tuyau par compression du moyen 35 d'accrochage du tuyau. Ce dernier moyen est notamment réalisés comme représenté en figure 8A sous la forme d'un élément annulaire fendu conique, pourvu comme représenté notamment à la figure 6 d'indentations internes 43 de sorte que lorsque l'on serre la bague, on assure la prise des indentations dans le tuyau. Selon ce principe, la fonction d'étanchéité réalisée par le joint 33 et la fonction de rétention réalisée par le moyen d'accrochage sont dissociées. Une longueur suffisante de tuyau est laissée entre la zone d'accrochage et le joint 33 du fait du positionnement de l'embout tubulaire 34. Il est à noter que dans le cas de la vanne de la figure 6, le premier segment tubulaire 32 est partie d'un insert de maintien du boisseau sphérique 21 alors que dans le cas du dispositif clapet anti-retour 2 de la figure 4B, le segment tubulaire 32' est directement réalisé dans le corps plastique 6 de l'équipement. Le mode de réalisation pour lequel l'équipement est une vanne d'arrêt est maintenant décrit plus précisément. Le corps de la vanne considérée représenté en en coupe en figure 7B, comprend une première chambre 20 de réception d'un premier mécanisme 21 d'ouverture/fermeture de passage d'eau suivi d'une seconde chambre 24 de réception d'un second mécanisme 22 d'ouverture/fermeture de passage d'eau. Préférablement, le premier mécanisme est de type à boisseau sphérique 21. Comme représenté dans la vue en coupe éclatée de la figure 8B, le corps comprend entre la première et la seconde chambre un épaulement 25 de réception d'une portée annulaire d'étanchéité 26 adaptée à coopérer avec le boisseau sphérique 21 en vue d'ouvrir ou fermer la vanne. La portée annulaire d'étanchéité est par exemple réalisée de manière connue en polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour offrir une bonne étanchéité avec le boisseau sphérique réalisé par exemple en inox poli ou dans un métal chromé. Côté arrivée d'eau, la vanne comprend un insert 27, de maintien du boisseau sphérique 21, représenté aux figures 8A, 8B et 9. Cet insert vu en coupe à la figure 8B peut être réalisé en PTFE et comporte une seconde portée 27a pour obtenir une étanchéité avec le boisseau sphérique. Cet insert 27 est vissé dans le corps en matériau polymère à l'extrémité de la première chambre 20 opposée à la seconde chambre 24 de sorte qu'il emprisonne le boisseau sphérique et le maintient en pression entre les deux portées 26 et 27a. Le positionnement du boisseau sphérique par rapport aux inserts 26 et 27a est représenté notamment en figure 9, cette figure représentant en outre la tige 39 et la clé de manoeuvre 38 qui viennent se monter latéralement dans un logement du corps 6. Avantageusement et pour limiter le nombre de pièces, l'insert 27 de maintien du boisseau sphérique 21 constitue en outre une portée tubulaire 32 de réception d'une extrémité d'un tuyau sur lequel se fixe la vanne d'arrêt d'eau. Au niveau de la seconde chambre, selon un mode de réalisation de l'invention, la vanne comprend un second robinet, le second mécanisme reçu dans la seconde chambre étant un tampon 22 d'un robinet à tampon 23. Avantageusement, l'épaulement 25 est partie d'une collerette annulaire interne 28 formant directement une portée d'étanchéité pour le tampon 22 du côté opposé à la portée annulaire d'étanchéité du boisseau sphérique. Dans le cadre de la réalisation d'un équipement coudé, la seconde chambre 24 comporte une entrée en prolongement de la première chambre 20, une sortie perpendiculaire à la première chambre et un alésage 29, de réception d'une tête 50 de robinet à tampon, sur une face de la seconde chambre 24 opposée à la face comportant l'entrée de la seconde chambre. L'utilité d'une telle vanne à double coupure est de fournir à l'exploitant une vanne d'arrêt efficace en partie inférieure de l'équipement, cette vanne d'arrêt pouvant être scellée ou dépourvue de clé de façon à interdire une ouverture d'eau frauduleuse et de fournir à l'usager un robinet d'arrêt facilement accessible. De plus, dans cette configuration, le robinet d'arrêt peut être démonté pour offrir un voie d'intervention sur le circuit par exemple en cas de gel et de canalisations d'eau bouchées en amont du compteur. La vanne de l'invention est en outre munie de moyens efficaces et simples pour le montage étanche de l'équipement sur un tuyau d'arrivée d'eau et en particulier, comme représenté aux figures 8A et 8B, l'extrémité 32 de l'insert 27 opposée à l'extrémité de maintien du boisseau sphérique 21 constitue une première butée axiale pour un joint annulaire 33 d'étanchéité de la liaison vanne/tuyau. De l'autre côté du joint 33, par exemple de type joint torique, un dispositif d'arrêt du joint est formé par un embout tubulaire inséré à l'extrémité du corps de 30 la vanne et formant une seconde portée tubulaire 34 pour le tuyau. Il est à noter que la vanne à double chambre peut être équipée d'une seule vanne d'arrêt comme représenté sur la figure 10 pour laquelle un bouchon 37 est vissé en lieu et place de la tête de robinet. Sur cette figure sont particulièrement représentés les joints toriques 100 reçus dans des gorges 101 au niveau de l'axe 39 de manoeuvre du boisseau sphérique 21 et la fente 103 du boisseau dans laquelle une lame 102 de l'axe de manoeuvre vient s'engager pour permettre la rotation du boisseau. La figure 11 représente une version pour laquelle les équipements 3 vanne de coupure et 4 clapet anti-retour sont des versions droites disposées dans l'alignement des tuyaux d'arrivée et de départ 31. Par ailleurs le dispositif de l'invention est particulièrement adapté à la réalisation d'équipements en matériaux polymères utilisables avec les nouvelles gammes de compteurs dont le corps est réalisé en matériau polymère mis en exploitation. Cette réalisation d'équipements en matériaux polymères a aussi pour avantage de réduire le coût des accessoires, le laiton est un alliage et la fabrication d'accessoires de compteur dans cet alliage est assez onéreuse si l'on veut garantir une qualité d'alliage et une qualité de fabrication suffisante pour un usage de très longue durée. Notamment, la vanne d'arrêt des figures 7A à 8B est particulièrement adaptée à une réalisation du corps 6 en matériau polymère. Ce corps est dans ce cas réalisé par moulage d'un matériau tel qu'un 20 Polyacétal POM, une Polyoléfine PP et PE, un Polyamide PA et dérivé tel que Polyphtalamide PPA ou un polyphénylène oxyde PPO. Ces matériaux présentant une tenue aux contraintes mécaniques au moins équivalente au laiton tout en présentant une meilleure tenue dans le temps. En outre, la réalisation du corps en matériau plastique polymère, 25 contrairement à un corps métallique, ne nécessite pas d'usinages. Dans le cas où les équipements sont réalisés en matériaux polymères, l'embout est lui même avantageusement réalisé en matériau polymère. En effet, dans le cas d'un compteur dont le corps est en matériau polymère ou composite, l'utilisation de moyens de raccordement filetés en laiton sur les 30 sorties du compteur comporte un risque de destruction du filetage des sorties du compteur lors d'un serrage sans précautions de tels moyens de raccordement. La réalisation de l'embout en matériau polymère protège le filetage du compteur. Dans ce cadre, l'embout de raccordement et au moins les terminaisons de raccordement des équipements sont avantageusement réalisés en matériaux polymères ou composites, les matériaux composites étant des matériaux polymères chargés. En outre, en mode de réalisation particulier correspondant à une gamme de 5 robinetterie plastique, la vanne d'arrêt et/ou le clapet anti-retour comportent un corps 6 en matériau polymère ou composite. L'invention n'est pas limitée aux exemples représentés, d'autres configurations de vannes notamment pouvant être envisagées comme par exemple un vanne à vis de purge. 10 REVENDICATIONS1 - Vanne d'arrêt d'eau notamment pour compteur d'eau, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (6) comprenant une première chambre (20) de réception d'un premier mécanisme (21) d'ouverture/fermeture de passage d'eau suivie d'une seconde chambre (24) de réception d'un second mécanisme (22) d'ouverture/fermeture de passage d'eau. 2 - Vanne d'arrêt selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier mécanisme de type à boisseau sphérique (21). 3 - Vanne d'arrêt selon la revendication 2, caractérisée en ce que le corps comprend entre la première et la seconde chambre un épaulement (25) de réception d'une portée annulaire d'étanchéité (26) adaptée à coopérer avec le boisseau sphérique (21) en vue d'ouvrir ou fermer la vanne. 4 - Vanne d'arrêt selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un insert (27), de maintien du boisseau sphérique (21), vissé dans le corps à l'extrémité de la première chambre (20) opposée à la seconde chambre (24). 5 - Vanne d'arrêt selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'insert (27) de maintien du boisseau sphérique (21) constitue en outre une portée tubulaire (32) de réception d'une extrémité d'un tuyau sur lequel se fixe la vanne d'arrêt d'eau. 6 - Vanne d'arrêt selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une extrémité (32) de l'insert (27) opposée à l'extrémité de maintien du boisseau sphérique (21) constitue une première butée axiale pour un joint annulaire (33) d'étanchéité de la liaison vanne/tuyau. 7 - Vanne d'arrêt selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'arrêt du joint formé par un embout tubulaire inséré à l'extrémité du corps de la vanne et formant une seconde portée tubulaire (34) pour le tuyau. 8 - Vanne d'arrêt selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle le second mécanisme est un tampon (22) d'un robinet à 30 tampon (23). 9 - Vanne d'arrêt selon les revendications 3 et 8 caractérisée en ce que l'épaulement (25) est partie d'une collerette annulaire interne (28) formant portée d'étanchéité pour le tampon (22). 10 - Vanne d'arrêt selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la seconde chambre (24) comporte une entrée en prolongement de la première chambre (20), une sortie perpendiculaire à la première chambre et un alésage (29), de réception d'une tête (50) de robinet à tampon, sur une face de la seconde chambre (24) opposée à la face comportant l'entrée de la seconde chambre. 11 - Vanne d'arrêt selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps en matériau polymère ou composite.