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La présente addition concerne un robinet d'arrêt à clé sphérique rotative maintenue entre des surfaces d'appui faisant partie d'une surface sphérique, montées sur le boisseau ou sur des organes complémentaires de ce dernier et dont l'étan- chéité est assurée par des rondelles montées coaxialement à la direction d'écoulement du fluide.
Le brevet principal décrit un robinet d'arrêt dans lequel chacune des rondelles d'étanchéité, dont le diamè- tre est supérieur à celui de la lumière de la clé sphérique, peut être enfilée avec tension préalable sur
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un siège cylindrique formé par la surface annulaire intérieure d'une gorge annulaire parallèle à la lumière, cette dernière surface annulaire limitant, par sa face opposée à la lumière, les surfaces d'appui de la clé sphérique et présentant, d'une manière connue, une plus grande largeur radiale que la rondelle d'étanchéité qui y est logée.
Les rondelles d'étanchéité présen- tent, d'une manière connue, une section rectangulaire, l'une des arêtes étant abattue en vue de son application contre la clé sphérique,et elles font saillie, d'une manière connue, au-delà des surfaces d'appui métalliques de cette dernière, quand celle- ci n'est pas serrée. Les sièges des rondelles d'étanchéité sont ménagée dans des anneaux d'appui coulissant sur des parois per- pendiculaires au canal d'écoulement, du boisseau ou d'un orga- ne complémentaire du boisseau. Ces anneaux assurent, d'une ma- nière connue, le centrage de la clé sphérique, perpendiculaire- ment à ce canal.
La présente addition a pour but de perfectionner l'objet du brevet principal, de manière à l'adapter à de très fortes pressions, et par conséquent à des vitesses d'écoulement très élevées.
Pour supporter des pressions très élevées, la clé sphérique doit être fortement serrée dans le boisseau. De' ce fait, les surfaces de contact assurant le serrage de la clé dans le boisseau subissent une usure très importante. Cette usure est particulièrement importante quand le fluide traversant le robinet contient des particules solides qui, lorsque le robinet est fermé, se déposent' la surface de la clé et s'infiltrent lors de l'ouverture du robinet entre les surfaces de contact et la surface de l'organe obturateur.
Quand le robinet est réglé de manière à ne laisser qu'une toute petite section de passage
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au fluide, la partie de la rondelle d'étanchéité qui à cet endroit est placée sur le parcours du courant est entamée par ce dernier,et il peut en résulter que la surface de cette ron- delle soit endommagée notamment, lors de la fermeture du robinet, par le bord de la lumière de la clé sphérique.
Pour écarter ce danger et augmenter la résistance à l'usure du robinet selon le brevet principal, la présente in- vention prévoit de brider la clé sphérique entre les faces fron- tales,faisant partie d'une surface sphérique, de sièges annulai- res logés l'un dans un évidement ménagé dans le boisseau et l'autre dans un organe auxiliaire vissé dans le boisseau, et à la surface extérieure desquels des rondelles d'étanchéité sont enfilées avec une certaine tension préalable ;
rondelles pré- sentent une section essentiellement rectangulaire, mais leur arête tournée vers la clé est abattue en arrondi, tandis que la face perpendiculaire au canal de passage de chacune d'elles est soutenue par une bague d'appui dont la surface annulaire inté- rieure,faisant partie d'une surface sphérique,est calée sur la clé de manière que la rondelle d'étanchéité et la bague d'appui viennent au contact. '
Les sièges annulaires qui brident la clé sphérique sont en une matière extrêmement résistante à l'usure. Leur dia- mètre intérieur est le même que l'évidement ménagé dans le bois- seau et dans l'organe auxiliaire vissé dans ce dernier.
Le diamè- tre extérieur des rondelles d'étanchéité et celui des bagues d'ap- pui, métalliques de préférence, est plus petit que le diamètre du canal longitudinal du boisseau qui reçoit la clé sphérique et ces bagues.
La présente invention a l'avantage de permettre de fabriquer les sièges annulaires qui brident la clé sphérique en une matière beaucoup plus résistante à l'usure que celle constituant le boisseau du robinet et la pièce qui vient se visser
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dans ce dernier. De plus, les sièges annulaires usés ou endomma- g@s peuvent être remplaces rapidement et sans difficulté. Les bagues d'appui qui s'appliquent contre la clé, empêchent le courant d'entamer les rondelles d'étanchéité et e@itent qu'elles ne soient détruites par le bord de la lumière de la clé sphérique.
En donnant à l'arête des rondelles d'étanchéité tournée vers la clé spLérique un profil arrondi, on obtient un meilleur joint avec la surface de la clé. Le galbe convexe de cette arête permet au bord de la lumière de la clé de glisser facilement devant la surface d'étanchéité, lors de l'ouverture et de la fermeture du robinet, ce qui ménage cette surface.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
La figure unique est une vue en coupe longitudinale d'un robinet.
En se référant au dessin, le robinet d'arrêt re- présenté comporte un boisseau 1 percé d'un canal longitudinal 2 qui, vers la droite, se termine par un taraudage 3 de plus grand diamètre. A gauche, le canal longitudinal se rétrécit d'abord afin de recevoir un siège annulaire 4 puis s'élargit à nouveau de façon à présenter un diamètre égal au canal de circulation 5.
Ce dernier se prolonge par une partie taraudée plus large 6. Un raccord 7 est vissé dans le taraudage 3 situé à droite du canal longitudinal 2 et présente un trou de circulation 8 qui s'élargit vers la drcite en 'un taraudage 9 et vers'la .gauche en un logement destiné à un siège annulaire 11.Les sièges annulaires 4 et :Il servent au serrage de la clé sphérique 10.
Le.,.raccord 7, vissé'dans le boisseau 1, est immo- bilisé par une vis de sécurité 12 et présente'à son extrémité
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cylindrique, qui pénètre dans le canal longitudinal 2 du boisseau, une surface extérieure 13 creusée d'une rainure 14 prévue pour recevoir une bague d'étanchéité 15.
Les évidements dégagés dans le boisseau 1 et dans le raccord 7, et qui sont destinés à loger les sièges annulaires
4 et 11, présentent des surfaces d'application 16 et 17, perpen- diculaires à l'axe longitudinal du boisseau 1, qui viennent s'ap- pliquer contre les faces frontales 18 et 19 des sièges annulai- res 4 et 11. Lors du vissage du raccord 7 dans le taraudage 3 du boisseau 1, la clé sphérique 10 se trouve serrée entre les. surfaces intérieures 20 et 21 des sièges annulaires 4 et 11, qui forment des portions d'une surface sphérique, autant que l'exige la pression de service maximum prévue pour le fluide qui traverse le robinet. Les sièges annulaires libres 4 et 11 font saillie dans l'ouverture du boisseau 1 destinée à recevoir la clé sphérique 10.
Les surfaces intérieures 22.et 23 des siè- ges annulaires 4 et 11 qui saillent dans cet espace sont garnies chacune d'une rondelle d'étanchéité 25 et.26. Le diamètre exté- rieur des faces 22 et 23 des sièges annulaires est plus grand que le diamètre intérieur 27 et 28 des rondelles d'étanchéité 25 et 26 tendues sur ceux-ci, de sorte que ces dernières sont soumises à une certaine tension préalable sur les sièges 4 et 11 qui les portent. ,
Les faces 29 et 30 des rondelles d'étanchéité 25 et 26, qui tournent le dos à la clé sphérique 10, s'appliquent respectivement contre des surfaces annulaires 31 du boisseau et 32 du raccord 7, ménagées perpendiculairement à la direction d'écoulement du fluide. Les rondelles d'étanchéité 25 et 26 ne sont pas appuyées par leur pourtour extérieur, mais elles pour- raient être pourvues de bandage de soutien.
Les faces 33 et 34 des rondelles d'étanchéité, qui sont tournées.vers la clé sphérique 10, sont soutenues
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respectivement par les faces latérales 35 et 36 d'une bague d'appui 37 ou 38, dont les surfaces intérieures annulaires 39 et 4C, faisant partie d'une surface sphérique, sont centrées- par rapport à la surface de la clé sphérique 10 de telle fa- çon que les faces en regard 33 et 34 des rondelles 25 et 26 et les surfaces latérales 35 et 36 se touchent librement Les ron- delles d'étanchéité 25 et 26 ont une section essentiellement rectangulaire. Toutefois, leur arête intérieure respective 41 ou 42 est abattue en arrondi.
Quand la clé 10 n'est pas serrée, les arêtes convexes 41 et 42 des rondelles d'étanchéité 25 et 26 font saillie- au-delà des surfaces concaves des sièges annu- laires 4 et 11 en regard de la clé sphérique 10 et des bagues d'appui 37 et 38.. Lors de l'assemblage du robinet d'arrêt, les bords saillants arrondis 41 et 42 des rondelles 25 et 26 sont comprimés contre la surface extérieure de la clé 10 et, en se déformant, constituent une surface d'étanchéité.
La clé sphérique 10, qui est centrée par les sièges annulaires 4 et 11, les rondelles d'étanchéité 25 et 26 et les bagues d'appui 37 et 38, peut être tournée en position d'ouver- ture et de fermeture au moyen d'une broche de commande 44 montée dans un prolongement latéral 43 du boisseau 1. Quand la clé occupe sa position d'ouverture, la lumière 45 permet au fluide de circuler librement. Le diamètre de la lumière 45 de la clé 10 ainsi que celui des canaux 5 et 8 du boisseau 1 et du raccord 7, et le diamètre intérieur des sièges annulaires 4 et 11 sont sensiblement égaux de manière à prévenir la formation de tour- billons lors du passage du fluide par la clé ouverte.
La broche de commande 44 est équipée, d'une maniè- re connue, d'une poignée de manoeuvre 48.qui est maintenue dans le prolongement latéral 43 du boisseau 1, par un écrou-chapeau 49 en forme de cloche. Son étanchéité est assurée par un joint
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51 inséré dans une gorge annulaire 50 creusée dans la broche de commande 44. En plus des taraudages 6 et 9 destinés au raccordement des tuyaux rigides ou souples pratiqués respective- ment dans le boisseau 1 et dans le raccord 7, le boisseau 1 est également pourvu de filetages extérieurs 52 et 53 permettant également le raccordement de telles conduites.
Du fait que le centrage de la clé est assuré par les sièges annulaires 4 et 11, par les rondelles d'étanchéité 25 et 26, et par les bagues d'appui 37 et 38, il n'est plus nécessaire que la broche de centrage 44 de la clé sphérique participe également à ce centrage. L'extrémité intérieure de la broche de commande 44 présente des fraisages 55 qui formant quatre baguettes 56 disposées à angle droit qui s'engagent dans une fente en croix creusée dans la clé sphérique 10.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.