<Desc/Clms Page number 1>
Robinet à boisseau à desserrage automatique.
La réalisation d'un bon robinet pour fluides à haute pres- sion, bien étanche et d'un maniement aisé présente de grandes difficultés à cause de la nécessite de donner au boisseau une forte pression suivant son axe. Si l'on désire, pour la faci- lité de la manoeuvre, diminuer cette pression pendant le mou- vement. on emploie nécessairement un puissant ressort qui, en plus de son encombrement* donne un grand frottement pendant la manoeuvre, tant par lui-même que par le dispositif de commande, le bourrage et le corps du boisseau sur son siège.
L'emploi de la pression du fluide pour le serrage du bois- seau n'a pu se réaliser jusqu'à présent dans les ces de moyenne et haute pression, par suite de la difficulté de résoudre à la fois les problèmes d'étanchéité parfaite et de la suppression des résistances mentionnées ci-dessus.
La présente invention obvie à ces inconvénients et se dis- tingue : 1 ) par l'application aux robinets à boisseau conique d'un des- serrage automatique à galets ou à cames et pour l'obtention de l'étanchéité du boisseau et du joint par l'emploi de la pression
<Desc/Clms Page number 2>
du fluide; la partie du boisseau de grand diamètre est en com- munication avec l'intérieur du boisseau ou avec l'orifice d'en- trée ou de grande pression du robinet et, la partie du boisseau de petit diamètre, munie d'une tige courte, portant les dispo- sitifs d'étanchéité et de desserrage, peut être ou non en com- munication avec l'intérieur du boisseau ou avec l'orifice de sortie ou de petite pression du robinet ; ce robinet comporte,en outre, les dispositifs antifrictions:
a) un dispositif de pivotage du boisseau, deux pivots, l'un sur la tête et l'autre au pied du boisseau suivant son axe: ces pi- vots étant logés dans les éléments antifriction servant d'ap- pui latéral prévus à la tête et au pied du corps du robinet et dont les positions sont réglées au montage dans le sens latéral de façon à prendre en marche la pression latérale du fluide sur le boisseau. b) un dispositif d'étanchéité constitué par un élement d'étan- ohéité d'une part rodé contre la face de la tête du boisseau et d'autre part'maintenu contre le corps du robinet par serrage fixe ou au moyen d'un dispositif de bourrage auxiliaire;
les dits dispositifs étant serrés au moyen d'un ressort léger et par la pression du fluide, ne donnent qu'un léger frottement de la partie rodée lors de la rotation et du bourrage, lors du dé- placement axial. a) un dispositif de desserrage constitué par un élément d'ap- pui axial (bâtée à billes ou pivot central) et par des éléments de desserrage axial disposés entre cet appui et le boisseau; l'un fixé à la manette de commande, l'autre au boisseau; ces éléments étant munis de galets, cames ou autres dispositifs anti- frictions.
2 ) Par un dispositif de règlage du jeu latéral des pivots dans le corps du robinet.
3 )Par un dispositif d'équilibrage du boisseau dans le sens la- ferai au moyen de fenêtres d'échappement dans le boisseau et dans le corps du robinet symétriquement disposés par rapport à l'axe du boisseau, - l'entrée du fluide étant prévue suivant
<Desc/Clms Page number 3>
l'axe du boisseau,
L'invention ainsi décrite sommairement dans ses parties constitutives essentielles présente le grand avantage de permet- tre de réaliser un robinet d'étanchéité parfaite, d'une manoeuvre facile au moyen d'un dispositif très simple de desserrage ne laissant subsister que le frottement très réduit du boisseau et du joint.
L'emploi des systèmes antifriction décrits est surtout avantageux pour les robinets à haute pression et de grandes di- mensions et permet d'étendre notablement la gamme des possibili- tés dans cet ordre d'idées. De plus, ils assurent un fonction- nement plus long sans usure exagérée et sans règlage déllcat.
On se rend facilement compte que, même en dehors.des ro- binets, cette invention est susceptible de nombreuses applica- tions industrielles lorsqu'il s'agit de dispositifs demandant un grand serrage au repos et une grande facilité de manoeuvre en mouvement,
Les dessins shematiques annexés donnés,', à titre d'exem- ples, représentent: Fig.l,- Une coupe verticale d'une variante de robinet à des- serrage à cames, muni d'un dispositif d'étanchéité à rodage et dispositif antifriction pour efforts latéraux.
Fi.2.- Une coupe verticale partielle d'une variante de robinet à desserrage à galets, muni d'un dispositif d'étanchéité à ro- dage et à bourrage auxiliaire placé intérieurement.
Fig.3.- Une coupe et vue partielle suivant A-B Fig.4.- Une coupe verticale d'une variante de robinet à boisseau latéralement équilibré avec dispositif d'étanchéité à rodage et bourrage auxiliaire placé extérieurement.
Fig.5.- Une coupe horizontale 0-D et vue suivant flèche X
Le robinet montré à la fig.l possède un boisseau (2) pou- vant avoir une grande conicité dont la partie intérieure peut éventuellement communiquer par des trous 15 et 16 avec la tête et le pied du boisseau, de telle façon que ce dernier subisse toujours la pression du fluide. Le trou 15 peut être supprimé
<Desc/Clms Page number 4>
si l'on ne désire pas opérer une pression contre le dispositif d'étanchéité. D'autre part, il est bien entendu que la base du boisseau peut, en outre, être en communication avec l'orifi- ce d'entrée du robinet par une entaille pratiquée dans celui-ci comme figuré en trait mixte dans la fig.l. Le ressort 10,avec la tige 9 assurent le serrage initial du boisseau contre son siège.
La tête du boisseau porte la pièce d'appui 3 fixée à demeure.
Cette pièce constitue l'élément d'appui axial et latéral de la tête du boisseau 2. Au pied du boisseau est prévu le pi- vot 17 pouvant tourner dans le couvercle 4.
La position latérale de busillon la contre le roulement du pivot 11 et du couvercle 4 contre le pivot 17 sont règlables au montage par des vis 20 et 21 jusqu'au moment où les faces des pivots et des trous correspondants viennent en contact de façon à supporter la pression latérale du fluide lors de la descente du boisseau en manoeuvre.
La commande du robinet est réalisée par une manette 6 mu- nie d'une came¯.5 qui s'appuie sur la butée à vis 7. En manoeu- vrant,la came 5 dont la partie inférieure est de forme pris- matique à faces convenablement inclinées dans les deux sens de rotation, provoque la descente de la pièce d'appui 3 qui épou- se approximativement son contour et ce,jusqu'à ce que le moment résistant à la rotation du boisseau sera moindre que le moment résistant de la pression provoquée par la came, .5 sur l'appui 3.
En ce moment, si la manoeuvre de rotation de la manette se continue, le boisseau sera entraîné dans ce mouvement. Ce ré- sultat sera facilement atteint car la résistance au frottement des pivots 11 et 17 de la butée 19 et du dispositif d'étanchéité 8 est minime d'autant plus qu'il est éventuellement possible de munir les pivots et la butée d'un dispositif antifriction tel que billes par exemple. De plus, en limitant la course de la came, on peut assurer l'entrainement direct. L'étanchéité est
<Desc/Clms Page number 5>
réalisée par un dispositif de membrane 8 avec bague rodée contre la pièce d'appui 3 fixée à la tête du boisseau. La partie exté- rieure de la membrane est serrée et maintenue immobile par un bu- sillon 12 et la vis-couvercls contre le corps du robinet.
Un res- sort 13 assure le serrage initial de la bague de la membrane con- tre son siège. Il peut servir également à assurer le serrage ini- tial du boisseau sur son siège en remplacement du ressort 10. La vis 7 permet de régler le jeu axial des pièces de desserrage 5 et 3 au strict minimum. Dans le cas de renversement de courant de fluide dans le robinet il est bien possible que le phénomène de desserrage du boisseau se produise par la pression du fluide ,oe qui sera utile à éviter surtout pour la position de fermeture du robinet.
Un dispositif d'arrêt peut être prévu à cet effet,par exemple par une vis 26 vissée dans le couvercle 4 en prévoyant un joint 27,
Les figures 2 et 3 montrent le même robinet où l'étan- chéité est assurée par un busillon 8' avec collet rodé contre la gaine 3' fixée à la tête du boisseau et un bourrage auxiliaire placé sous le collet à l'extérieur du busillon 8' et serré par le ressort de rappel 13 ayant les mêmes fonctions que dans la fig.I
Dans cet exemple les cames de desserrage sont remplacées par deux galets 5'. Ces galets sont maintenus latéralement par la gaine 18 dans laquelle ils sont logés, mais en manoeuvre, ils peu- vent rouler d'une part sur le fond concave de leur logement dans cette gaine, d'autre part sur la tête 3' également concave.
L'extérieur cylindrique de la gaine 18 est logé sans jeu dans la pièce 3'. Ceci permet à une butée à billes 19' de servir à la fois à transmettre la pression latérale et axiale du boisseau au corps du robinet.
La commande peut se faire comme dans le cas de la fig.l mais dans certains cas de la pratique, on peut avoir avantage à supprimer le dispositif d'étanchéité 8' et le remplacer par une pièce 20 avec collet rodé contre la face inférieure du bouchon couvercle 7'. La pièce 20 à laquelle est fixée la manette de com mande engrène, avec jeu axial, avec la pièce 18 maintenue par le
<Desc/Clms Page number 6>
ressort de rappel 14 placé entre les deux.
Les fig. 4 et 5 montrent la forme constructive d'un robinet ayant un boisseau 2' latéralement équilibré. L'entrée du fluide est prévue suivant l'axe du boisseau avec passage par les fenêtres latérales du boisseau 22 et 23 symétriques et la sortie par l'ori- fice 24. De cette façon la pression résultant.-' sur le boisseau est dirigée suivant son axe.
A titre d'exemple, la pièce 20' est prévue ici à la fois oomme butée axiale et comme élément d'étanchéité à rodage.
Le ressort de rappel du boisseau, non indiqué sur le des- sin, peut être placé au pied de celui-ci ou bien à la tête du robinet, comme le ressort 10 prenant appui d'une part sur la tête du robinet et d'autre part sur une rondelle fixée à la tige 9, fixée elle-même à la tête du boisseau.
L'étanchéité est réalisée par un bourrage auxiliaire 25 et par une butée 20' rodée contre la vis-couvercle 7' maintenus par le ressort 14 et par la pression du fluide. On peut prévoir que l'angle de cônicité du boisseau soit équilibré latéralement jusqu'à ce que le cône se transforme en un disque plat (cas de conicité de 180 Dans différents cas pratiques les éléments de desserrage axial peuvent avoir la forme de couronnes à dentu- re inclinée (non indiquées sur les plans) l'une fixée à la gaine 3 ou 3' (fig.l et 2) et l'autre à la gaine 5 ou 18.
L'emploi de galets ou de couronnes dentées présente le grand avantage sur d'autres systèmes connus d'assurer la bonne re- versibilité du mouvement de commande et par conséquent, l'étan- chéité au repos parce qu'ils permettent, à résistance égale, leur placement très près de l'axe du boisseau et ainsi une inclinaison relativement élevée des surfaces d'appui. Il est évident que cette invention n'est pas limitée aux modes d'exécutions décrits qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs et que les éléments constitutifs peuvent varier en nombre, grandeur et posi- tion sans changer l'esprit de l'invention.