CH415211A - Robinet-vanne rotatif pour fluide et procédé pour sa fabrication - Google Patents

Description

  Robinet-vanne     rotatif    pour     fluide    et procédé pour sa fabrication    La présente invention comprend un     robinet-          vanne    rotatif pour     fluide    et un procédé pour sa  fabrication. Elle a pour but d'obtenir une construc  tion plus simple que celle des     .robinets-vannes    con  nus.  



  Le robinet-vanne que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'il comprend un corps qui définit  une chambre dont la paroi présente deux évidements  qui se raccordent respectivement avec une première  et une seconde lumière de robinet, et une pièce rota  tive logée dans la chambre et présentant un évide  ment périphérique agencé de manière à assurer, dans  une première position angulaire dans la chambre, une  connexion entre l'une des dites premières et secondes  lumières et une troisième lumière disposée entre les  deux premières lumières, la connexion entre l'autre  de ces deux lumières et la troisième lumière étant in  terrompue, et, dans une seconde position angulaire  dans la chambre, une connexion entre ladite autre  lumière et la troisième lumière,

   la connexion entre  cette     dernière    et ladite première lumière étant inter  rompue.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution du     robinet-vanne    objet de l'in  vention et deux variantes:  la     fig.    1 est une vue en plan de cette forme d'exé  cution,  la     fig.    2 en est une coupe axiale,  les     fig.    3A à 3C montrent schématiquement  diverses positions d'un organe de cette forme d'exé  cution  la     Fig.    4 illustre schématiquement un stade de la  fabrication de cette forme d'exécution, et  les     fig.    5A à 5C montrent schématiquement ladite       forme    d'exécution et deux variantes, respectivement.

    Le robinet-vanne     (fig.    1 et 2) comprend un coffret    1 de forme générale cylindrique qui est percé à l'une  de ses extrémités de façon à recevoir un corps de  robinet 2 sous forme d'une pièce     rapportée    qui sera  décrite plus loin. A l'autre     extremité,    le coffret est  fraisé de façon à former un bout 3 qui s'engage dans  un trou ménagé dans un plateau de support principal  4.  



  La paroi du coffret entourant le trou est percée       radialement,    approximativement à la .moitié de sa  longueur pour recevoir un tuyau d'entrée 5 qui peut  être relié, par ailleurs, à une pompe d'alimentation  d'un fluide. La paroi est également percée dans un  plan à     90     du plan du tuyau 5 pour recevoir un tuyau  de retour 6 qui peut être connecté par ailleurs à un       reservoir    de fluide. Dans deux autres plans, la paroi  est percée également pour recevoir des tuyaux de  sortie 7 et 8 qui peuvent être connectés respective  ment à un appareil hydraulique, par exemple à des  vérins hydrauliques.

   On voit à la     fig.    1 que les tuyaux  de sortie 7 et 8 sont disposés de part et d'autre du  tuyau d'entrée 5 et forment chacun avec ce     dernier    un  angle de 45 .  



  Le corps de robinet est sous forme d'une pièce       rapportée    annulaire     dimensionnée    de façon à s'aju  ster étroitement dans le trou du coffret. Un plateau  d'extrémité 9, qui forme une paroi extrême du corps,  est disposé entre la paroi extrême du coffret et le  corps, ce plateau présentant, dans un but qui sera in  diqué plus loin, un évidement annulaire 11. Le corps  2 enferme une chambre qui loge une pièce rotative  12. Cette pièce est de forme générale cylindrique et  d'un diamètre qui correspond au diamètre     interne    de  la chambre, la pièce 12 se continuant dans les deux  sens par un arbre se projetant depuis le centre des  deux faces extrêmes de ladite pièce.

   En plaçant la  pièce rotative dans le corps, l'arbre inférieur se passe      à travers des trous d'alignement ménagés dans un  capuchon d'extrémité et dans le coffret et se projette  dans un évidement formé à l'extrémité du coffret qui  loge un diaphragme de caoutchouc moulé 13     formant     joint et fixé par des vis 14 au     coffret    1.  



  Pour assurer une communication entre les divers  tuyaux et la chambre, le corps présente quatre lumiè  res radiales 15 à 18 qui sont alignées respectivement  avec les tuyaux 5 à 8. Le corps présente en outre  deux lumières radiales 19 et 21, la lumière 19 étant  diamétralement opposée à la lumière 16 et la lumière  21 diamétralement opposée à la lumière d'entrée 15.  Pour permettre une     connexion    sélective de la lumière  15 avec les lumières de     sortie    17 et 18 et des lumières  de sortie avec la lumière de retour 16, de     la.    manière  qui sera exposée plus     loin,    le corps et la pièce rota  tive présentent chacun quatre évidements en arc de  cercle, 22 pour le corps et 23 pour la pièce rotative.

    Pour     faciliter    l'écoulement du     fluide    à travers le     robi-          net-vanne,    comme on le verra plus loin, quatre nou  veaux évidements 24 sont usinés dans le corps et  quatre évidements 25 dans la pièce rotative.  



  La pièce rotative présente aussi deux trous trans  versaux 26 dont l'un relie entre eux deux évidements  25 diamétralement opposés et l'autre les deux autres  évidements 25 de la pièce rotative. En outre, le corps  présente quatre trous axiaux 27 à 29 et 31, les trous  27 et 31 .reliant respectivement les lumières 15 et 21  avec l'évidement 11 dans le plateau d'extrémité 9, et  les trous 28 et 29 reliant de même les lumières 16 à  19 à un évidement annulaire 32 dans un plateau de       couverture    33. Ainsi, la lumière 21 est connectée à la  lumière 15 et la lumière 19 est connectée à la lumière  16. Le plateau de couverture 33, qui est percé pour  recevoir l'arbre supérieur de la pièce rotative, est  monté sur l'extrémité du coffret pour maintenir le  corps et la pièce rotative en place.

   Ce plateau forme       ainsi    une paroi extrême pour le corps et comporte un       diaphragme    de caoutchouc moulé 34 formant joint et       fixé    par des vis 35. L'extrémité de l'arbre supérieur  de la pièce rotative permet de commander la position  angulaire de la pièce rotative et par conséquent l'état  du robinet-vanne.  



  On va envisager maintenant     (fig.    4) un procédé  pour     former    les évidements     dans    le corps et la pièce  rotative pendant la fabrication du robinet vanne.  



  Tout d'abord, la pièce rotative, sous forme d'une  ébauche, est ajustée à la presse     .dans    une ébauche du  corps et serrée dans cette position. Secondement,  quatre trous également espacés, d'un diamètre donné  et dont les centres sont placés sur un cercle de diamè  tre .donné, sont usinés dans les ébauches de la pièce  rotative et du corps, chaque trou étant composé d'un  évidement 22 en arc de cercle     dans    le corps et d'un  évidement     complémentaire    23 en arc de cercle dans  la pièce rotative. Ces trous peuvent être formés     par          perçage    et alésage ou par forage.  



  Quatre autres trous, d'un diamètre inférieur à  celui des précédents, sont alors formés de la même  façon pour constituer les évidements 24 et 25 dans le    corps et la pièce rotative, respectivement. La pièce  rotative et le corps sont ensuite séparés et le jeu  radial nécessaire entre eux est usiné.  



  Quand le     robinet-vanne    est en fonction, la pièce  rotative est placée comme le montre la     fig.    1, et il  faut noter ici que le diamètre des trous qui ont été       percés    pour     former    les évidements 22 et 23 et le dia  mètre du cercle des centres sont choisis de façon que  la paroi de chaque évidement 23 s'étende exactement  jusqu'aux parois des deux évidements 22 adjacents  dans le corps, de manière que le plus léger déplace  ment de la pièce rotative dans un sens mette en com  munication par l'évidement 23 la lumière 15 et l'une  ou l'autre des lumières 17 et 18 selon le sens du  déplacement de la pièce rotative.  



  La position de la pièce rotative représentée à la       fig.    1 correspond à la fermeture du     robinet-vanne    qui  est illustrée aussi à la     fig.    3A et .dans laquelle le     fluide     ne peut s'écouler de la lumière d'entrée 15 directe  ment dans l'une ou l'autre des lumières 17 et 18. Bien  que le fluide, comme on l'a dit, puisse s'écouler de la  lumière 15 vers la lumière 21, la pièce rotative empê  che de même le fluide de s'écouler dans les évide  ments 22 adjacents à la lumière 21.  



  De la même façon, la communication entre     la     lumière -de retour 16 et la lumière de sortie 18 est in  terrompue, de même que la connexion entre la  lumière 16 et l'évidement 22 à la droite de celle-ci en  regardant la     fig.    3A cet évidement étant relié par l'un  des trous transversaux 26 à la lumière de sortie 17.  Si, comme supposé précédemment, la lumière d'en  trée est reliée à une pompe, la lumière de retour à un  réservoir et les lumières de     sortie    à des vérins  hydrauliques, alors dans la condition de     fermeture    du  robinet-vanne les vérins sont isolés à la fois de la  pompe et du réservoir.  



  Si la pièce rotative est     tournée    maintenant dans  un sens     (fig.    3B), le     fluide    peut s'écouler directement  de la lumière d'entrée 15 à la lumière de     sortie    17, la  connexion directe entre la lumière d'entrée et l'autre  lumière de     sortie    18 étant coupée. Un second trajet  pour le     fluide    à partir de la lumière d'entrée 15 vers  la lumière de sortie 17 est assuré partiellement par  une communication 26A entre la lumière 21 et la  lumière 15     (fig.    3B).

   Depuis la lumière 21, le fluide  s'écoule dans l'évidement 22, maintenant découvert,  adjacent à la lumière 21 et à travers le trou transver  sal 26 correspondant vers la lumière 17. Par consé  quent, un des vérins est chargé de fluide. En ce qui  concerne l'autre vérin, la lumière de sortie 18 corre  spondante est en     connexion    .directe avec la lumière de  retour 16, et un second trajet pour le     fluide    vers la  lumière 16 est assuré par le trou transversal 26 cor  respondant à partir duquel le fluide peut s'écouler  dans la lumière 19, le trajet étant complété par la  communication 26A entre la lumière 19 et la lumière  16.  



  On peut voir que les trous transversaux 26, les  trous axiaux 27 à 31 et les évidements 11 et 32 assu  rent au     robinet-vanne    un double jeu de lumières. Ils      assurent aussi un équilibrage statique. Les évide  ments 24 et 25 dans la pièce rotative et le corps ser  vent à former un trajet valable pour le     fluide    passant  à travers les lumières et permettent une mesure de la  réduction de la force d'écoulement. Ils servent aussi à  réduire le frottement mécanique par réduction des  surfaces de frottement.  



  Le mouvement de la pièce rotative dans l'autre  sens     (fig.3C)    permet de libérer le vérin précédem  ment chargé et de charger le vérin précédemment  libre.  



  Le robinet-vanne décrit présente un chevauche  ment     nul--    en ce sens que le mouvement de la pièce  rotative à     partir    de sa position de fermeture assure  immédiatement l'alimentation de l'un des deux vérins  et la libération de l'autre. Si pour un même diamètre  du cercle des centres des plus grands des trous     usinés     dans la pièce rotative et le corps, c'est-à-dire les trous  formant les évidements 22 et 23, le diamètre de  chaque trou était plus petit, la pièce rotative aurait un  mouvement à vide autour d'une position  hors  cen  trale, pendant lequel le robinet-vanne serait encore  fermé.

   Il y aurait donc un     surchevauchement    comme  le montre la     fig.    5B, par opposition avec un chevau  chement nul représenté à la     fig.    5A.  



  De même, en augmentant le diamètre des trous,  pour le même diamètre du cercle des centres,  au-dessus du diamètre correspondant au chevauche  ment nul, le robinet-vanne assurerait toujours une  communication entre l'alimentation et les deux vérins  et entre les vérins et le réservoir dans la position du  retour correspondant à la position  hors  précédente.

    Toutefois, le mouvement de la pièce rotative dans un  sens ou dans l'autre assurerait un plus fort écoule  ment de     fluide    vers le vérin correspondant et     inter-          romperait    la communication entre l'alimentation et  l'autre vérin qui serait alors libéré, la connexion entre  le premier vérin et le réservoir étant interrompue.     Il    y  aurait ainsi un     sous-chevauchement    représenté à la       fig.5C.    Le chevauchement désiré pour le robinet  peut être obtenu aussi en     déterminant    le diamètre de  cercle des centres des trous intéressés relativement au  diamètre de ces trous.

   On peut voir que le chevau  chement recherché pour le robinet peut être facile  ment obtenu et, en outre, que la construction du robi  net et sa fabrication permettent d'atteindre une préci  sion déterminée, ce qui évite ainsi le procédé usuel de  réglage des longueurs en contact après la fabrication  en vue d'obtenir la précision désirée.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Robinet-vanne rotatif pour fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un corps qui définit une chambre et présente deux évidements dans la paroi de la chambre qui se raccordent respectivement avec une première lumière et une seconde lumière, et une pièce rotative logée dans la chambre et présentant un pre mier évidement périphérique agencé de manière à assurer, dans une première position angulaire de la pièce rotative, une connexion entre l'une desdites première et seconde lumières et une troisième lumière disposée entre la premières et la seconde, la connexion entre l'autre desdites première et seconde lumière et la troisième étant interrompue, et, dans une seconde position angulaire de la pièce rotative,

   une connexion entre ladite autre des première et seconde lumières et la troisième lumière, la connexion entre la première desdites première et seconde lumières et la troisième lumière étant interrompue. SOUS-REVENDICATIONS 1. Robinet-vanne selon la revendication I, carac térisé en ce que le corps présente une quatrième lumière qui est séparée de la troisième par lesdites première et seconde lumières respectivement, et en ce que la pièce rotative présente un second évidement périphérique agencé, dans chaque position angulaire de la pièce rotative, pour connecter la quatrième lumière avec celle de la première et de la seconde lumière qui n'est pas connectée par le premier évide ment périphérique à la troisième lumière.

   2. Robinet-vanne selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le corps présente deux autres évidements disposés tous deux entre la quatrième lumière et l'une des première et seconde lumières et également espacés avec ces deux lumières autour de l'axe du robinet, et en ce que la pièce rotative pré sente deux autres évidements périphériques égale ment espacés avec le premier et le second évidement périphérique autour de l'axe du robinet, l'arrange ment étant tel que dans chaque position de la pièce rotative, l'un desdits autres évidements, conjointe ment avec l'un ou l'autre des évidements adjacents dans le corps,

   forme une partie d'un second trajet pour le fluide reliant la troisième lumière avec celle des première et seconde lumières qui est connectée par le premier évidement périphérique à la troisième lumière, et l'autre desdits .autres évidements périphé riques, conjointement avec l'un ou l'autre des deux évidements adjacents dans le corps, forme une partie d'un second trajet de fluide reliant la quatrième lumière avec celle des première et seconde lumières qui est connectée par le second évidement périphéri que à la quatrième lumière. 3.

   Robinet-vanne selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les évidements dans le corps présentent tous la même forme et la même dimen sion, et en ce que les évidements dans la pièce rota tive sont tous complémentaires aux évidements dans le corps. 4. Robinet-vanne selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le corps présente des cinquième et sixième lumières, respectivement opposées aux troisième et quatrième lumières et respectivement connectées à travers le corps aux dites troisième et quatrième lumières, les troisième, quatrième, cin quième et sixième lumières étant disposées entre les quatre évidements dans le corps et, avec les évide ments, également espacées autour de l'axe du robinet,

   et en ce que la pièce rotative présente deux trous transversaux axialement espacés pour connecter res pectivement le premier et le second évidement du corps avec l'évidement opposé à chacun d'eux. 5. Robinet-vanne selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que les troisième, quatrième, cin quième et sixième lumières s'ouvrent respectivement à travers des évidements supplémentaires dans la paroi de la chambre et en ce que la pièce rotative présente quatre évidements supplémentaires à travers lesquels s'ouvrent les trous transversaux. 6.

   Robinet-vanne selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que les évidements supplémentaires dans le corps présentent tous la même forme et la même dimension, et en ce que les évidements supplé mentaires dans la pièce rotative présentent une forme complémentaire à celle des évidements supplémentai res dans le corps. 7. Robinet-vanne selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que les troisième et cinquième lumières sont connectées ensemble par deux trous axiaux qui s'étendent respectivement à partir de ces lumières jusqu'à un évidement annulaire formé dans une paroi extrême du corps. 8.

   Robinet vanne selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que les quatrième et sixième lumiè- res sont connectées ensemble par deux trous axiaux qui s'étendent respectivement à partir de ces deux lumières vers un évidement annulaire formé dans une autre paroi extrême du corps, opposée à la première paroi extrême. REVENDICATION II Procédé de fabrication du robinet vanne selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on forme les évi dements dans le corps et dans la pièce rotative en plaçant une ébauche de pièce rotative dans une ébau che de corps et en usinant quatre trous, chacun étant formé partiellement dans l'ébauche de la pièce rota tive et partiellement dans l'ébauche du corps. SOUS-REVENDICATIONS 9.

   Procédé selon la revendication II, pour fabri quer un robinet-vanne présentant des évidements supplémentaires dans le corps et des évidements supplémentaires dans la pièce rotative, caractérisé en ce qu'on forme les évidements supplémentaires dans le corps et dans la pièce rotative en usinant quatre autres trous dont chacun est formé partiellement dans l'ébauche de la pièce rotative et partiellement dans l'ébauche du corps.