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La présente invention a trait à un robinet à eau compor- tant un siège de vanne et un corps de vanne appelé aussi c8ne de vanne, et une garniture d'étanchéité interposée entre le siège de vanne et le corps de vanne. L'invention a trait à la solution du problème consistant à produire un robinet à eau qui présente les avantages suivants sur les robinets ordinaires.
1. La durée de vie du robinet est plus grande que celle des robinets ordinaires, bien que la pression appliquée sur la garniture soit bien supérieure.
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2. La durée de vie de la garniture (qui ne doit jamais être renouvelée) ne dépend pratiquement pas de la for ce avec la- quelle on ferme le robinet si cette force ne dépasse pas la force que peut produire un homme fort sans employer d'outil.
3. Même vers la fin de sa vie, le robinet ne fuit pas, que le robinet soit fermé avec une force normale ou grande ou avec la faible force d'un petit enfant. a été
Ce qui/ @@@@@ dit ci-dessus concerne le cas où la pression de l'eau est normale, c'est-à-dire de quelques atmos- phères, et pour le cas où les matériaux du robinet sont chimique- ment résistants.
Le robinet peut ne coûter qu'un peu plus qu'un ro -et ordinaire. Il est pratiquement insensible aux impuretés ordinaires de l'eau, par exemple à un peu de sable. La longueur de vie d'.un tel robinet est principalement déterminée par la résistance à l'usure du filet de vis de la tige du robinet, non de la garniture.
La garniture est supposée faite de caoutchouc résistant à l'eau et à l'usure, par exemple de quelque sorte de néoprène, bien. que d'autres matériaux puissent convenir. Sa dureté peut être avan- tageusement la même que celle d'un pneumatique d'automobile, bien que l'on puisse employer des caoutchoucs plus durs. 60 à 80 uni- tés Shore conviennent. La garniture est en contact avec deux nervu- étroites qui, entre autres, ont trois utilités res/importantes. Elles ont trait au principe de l'invention et vont être décrites plus loin.
Les détails d'un robinet ordinaire sont si bien connus, qu'ils ne doivent pas être exposés ici.
La figure 1 est une section axiale d'un robinet selon l'invention, comportant la bague de caoutchouc, placée dans le c8ne de vanne.
La figure 2 est une vue inférieure le long de la ligne II-II de la figure 1.
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La figure 3 est un agrandissement d'un détail, principale- ment de la bague de caoutchouc, de la figure 1.
La figure 4 est une section d'une partie du robinet, cou- pant son axe, la bague de caoutchouc étant placée dans le siège de vanne.
La figure 5 est un agrandissement d'un détail, principale- ment de la bague de caoutchouc, de la figure 4.
La figure 6 est une section d'une partie d'un mélangeur d'eau chaude et froide.
La figure 7 est-un agrandissement d'un détail, principa- lement de la bague de caoutchouc,de la figure 60
La figure 8 montre la manière dont le siège et le cône peuvent être construits.
La figure 9 représente un détail de la figure 8.
La figure 10 représente pareillement la manière dont le siège et le cône peuvent être construits.
La figure 11 est une autre réalisation de l'invention.
La figure 12 est une section de la précédente.
La figure 13 ne diffère que peu de la figure 11.
Les mêmes références indiquent les mômes objets dans les diverses figures.
Figure 1, la référence 1 indique le boîtier du robinet, 2 le canal d'eau, 16 le bec du/robinet, 3 la manette ordinaire et 4 la tige du robinet, qui, à son sommet, est serrée dans le corps 5.
La tige est vissée dans ce corps au moyen du filet 6. Le cône de vanne ou le corps de vanne 45 est attaché de manière mobile à la tige 4 par le rebord 50 et le bouton 51. La bague de caoutchouc 11 est attachée dans le cône 45 par des brides 7 et 8. La bride 8 fait partie de la bague 9. Cette bague est passée sur le cône 45 après que la bague de caoutchouc 11 a été mise en place. Ensuite, la bride 10 est rabattue de manière qu'elle embrasse le cône 45.
La bague 9 comporte une mince nervure 47 et le cône a une nervure semblable 46, montrée plus clairement figure 3. Les parties 9 et 45 sont pressées, à l'endroit (le la surface plane annulaire 12,
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l'une contre l'autre, ce qui assure que les surfaces supérieures des nervures 46 et 47 se trouvent dans le même plan. La section axiale des nervures peut être avantageusement approximativement triangulaire. La base du triangle peut avoir 0,3 mm et sa hauteur, 0,5 mm. Cette forme est fort appropriée, du point de vue de la du- rée, pour permettre aux nervures de résister mieux à la forte pression du caoutchouc.
Une section rectangulaire est moins appropriée, mais néan- moins aussi utile. Il est alors nécessaire de diminuer la pression maximum du caoutchouc.
La bague de caoutchouc 11 se trouve dans une rainure.-La profondeur de cette rainure est un peu inférieure à la hauteur de la bague de caoutchouc. La différence est marquée x, figure 3. Si les pièces 9 et 45 sont de laiton, les surfaces en contact avec le caoutchouc doivent être étamées ou couvertes d'une matière conve- nable. Le siège de vanne consiste ici en une bague plane 14, par exemple d'acier inoxydable. Il est placé sur la garniture 15.
Ensuite, la bride 18 est rabattue pour garder la bague pressée contre la garniture.
Le robinet ou la vanne fonctionne comme suit : c'est une erreur que d'augmenter la distance x au-delà d'une certaine va- leur xmax. Toutefois, pour faire durer le robinet aussi longtemps que possible, on a tendance à exagérer la distance x et cette erreur arrive plus souvent que les erreurs concernant les autres dimensions de la¯bague de caoutchouc. Supposons que x soit plus grand que xmam: serrons le robinet avec une grande force, de ma- nière que les nervures 46 et 47 viennent en contact avec la bague 14. De ce fait, le caoutchouc excédentaire est refoulé sur le pourtour, par les fentes séparant les nervures et la bague,et est rogné lorsque les fentes approchent de zéro, c'est-à-dire lorsque le contact susdit se produit.
Si alors on ouvre le robinet et qu'on
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le serre de nouveau, avec une force telle que le contact se produit entre lee nervures et la bague, le caoutchouc n'est pas refoulé par les fentes et n'est donc pas rogné. Ainsi, le premier serrage du robinet et le rognage, qui en résulte, du ca9utchouc excédentai- re réduit, en fait, la distance x à une valeur convenant à un ro- binet neuf, à savoir xmax.Il est vrai qu'en général, dans 'la pra- tique, ce rognage ne se produit pas par une seule fermeture vi- goureuse'.. Il se produit généralement en fermant le robinet souvent,; avec une force modérée. La fonction décrite donne toutefois une bonne représentation de,ce qui arrive réellement.
Des expériences ont prouvé que lteffet de rognage obtenu en donnant aux bords des nervures qui viennent en contact avec la bague 14 uns largeur trop grande ou en donnant à une nervure une hauteur inférieure de deux dixièmes-de millimètre à celle de l'autre, on provoque la destruction très rapide de la bague de caoutchouc 11. On peut dire alors que les "ciseaux" ne sont pas assez tranchants. Une largeur convenable des bords serait de 0,1 mm.
Ainsi, unedes trois fonctions importantes des nervures 46 et 47 a été décrite. Une seconde va être maintenant exposée.
Lorsque, dans un nouveau robinet, le contact est établi entre les nervures 46 et 47 et la bague d'acier 14, la pression P régnant dans la bague de caoutchouc 11 est maximum, Pmax. Cette pression est fonction de la compressibilité et de la dureté du caoutchouc et des dimensions et des proportions de la bague de caoutchouc 11. Il convient de laisser la pression monter à quel- ques centaines ou à un millier d'atmosphères. Si la pression est supérieure à cette valeur, la bague 9 doit principalement être faite d'un autre matériau que le laiton, matériau qui s'est avéré le plus convenable. La pression ne peut dépasser Pmax du fait que les nervures arrêtent. mécaniquement une compression plus poussée
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de la bague de caoutchouc 11.
Cela constitue la seconde fonction des nervures. Leur troisième fonction est la suivante.
Chaque fois qu'on ferme le robinet, la rotation du cône de vanne 45 est freinée. Le cône tourne avec l'axe 4 car l'eau le presse contre le bouton 51 et, ensuite, il progresse par le frottement. Lorsque le robinet est nouveau, la rotation est seu- lement freinée par le frottement entre la bague'14 et la bague de caoutchouc 11. Toutefois, graduellement, la bague de caoutchouc s'use, par suite de quoi le contact s'établit entre les nervures 46 et 47 et la bague'14, tandis que le cône 45 tourne toujours.
Les nervures ont alors commencé à prendre part au freinage.de la rotation du cône 45. Par suite de cela, elles s'usent et leur hau- teur diminue graduellement. La pression supérieure de la bague de caoutchouc 11 diminue. Cette diminution de la pression devient inférieure et la pression du dessus augmente d'autant plus que l'usure des nervures est facile. La vitesse de l'usure est toute- fois fonction des qualités de la matière et de la forme des nervu- res. De ce fait, il est évidemment important que les nervures soient faites d'une matière ne présentant pas une trop : grande résistance et soient aussi minces que possible, sans compromettre leur durabilité mécanique.
Puisque les nervures ont, de préférence, pour des raisons de durabilité,. une épaisseur supérieure à la base qu'au bord, la pression la plus grande possible -de la bague de ca- outchouc 11 diminue lorsque le robinet devient vieux et que les, nervures deviennent basses et larges.
Ainsi, les trois fonctions importantes des nervures 46 et 47. ont été décrites. Pour illustrer leur importance, les demande= nt expose ce qui suit :
On enlève une des nervures, par exemple du côté externe, de manière à rendre la surface inférieure de la bague 9 toute pla- une. La nervure 46 subsiste. Sa section ne doit pas être triangu- laire, car la pression du caoutchouc est basse. La section doit
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être, au contraire, rectangulaire. La bague de caoutchouc 11 ne doit pas, dans ce cas, être trop élevée si le robinet doit fonc- tionner, car l'effet de rognage susdit ne se produit pas ici. Cela constitue un désavantage causé par la suppression de la nervure 47. Deux désavantages supplémentaires vont maintenant être décrits.
Le second et le plus important est que la pression maximum de la bague de caoutchouc 11 est bien inférieure, car la.fente par la- quelle le caoutchouc peut maintenant être refoulé vers l'extérieur est à présent bien des fois plus/large, ou encore aussi large que la hauteur de la nervure 47. Cette largeur de fente constitue certainement un minimum pour un robinet à une seule nervure et elle est si grande que, par rapport à un robinet à deux nervures, la pression de dessus tombe d'un millier ou de quelques centaines d'atmosphères à dix ou à une vingtaine d'atmosphères. Le robinet devient de ce fait plus susceptible aux particules solides et aux altérations de la forme plus ou moins durables ou permanentes que ces impuretés peuvent donner au caoutchouc.
Il peut fuir par exemple à cause d'un simple grain de sable, du fait que la faible pression est inapte à amener le caoutchouc à enfermer le grain de sable. Il n'est pas capable d'éliminer les altérations de forme.
Dans un robinet selon l'invention, à deux nervures, toutes les possibilités de fuite sont supprimées du fait de la grande pres- sion du caoutchouc.
Le troisième désavantage est que la vie moyenne du robinet est plus courte dans ces circonstances. Du fait de la largeur de la fente, l'augmentation de la pression de la bague de caoutchouc 11 (fonction de l'angle de torsion de la tige 4) diminue considé- rablement. La distance dont la bague de caoutchouc 11 glisse sur la bague d'acier 14 est de ce fait plus longue et l'usure s'en trouve agmentée .De ce fait, on comprend l'avantage d'utiliser deux nervures en contact avec la bague de caoutchouc au lieu d'une seule, ainsi qu'il est ici décrit. Si l'on utilise une seule ner- @
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vure, elle ne doit pas être en contact avec la bague de caoutchouc mais peut être disposée de diverses manières.
Pour revenir à la réalisation selon l'invention,les deman- deurs représentent, figure 4, la manière dont la bague de caout- chouc peut être montée dans le siège. Elle se trouve dans une pièce 19 qui est attachée par le filet 20 dans le boîtier 1. La référence 21 indique une bague d'étanchéité. La bague de caoutchout 11 a, à l'intérieur, une surface conique 22 que représente la figure 5. Lorsque la bague de caoutchouc a été placée dans son logement, la bride 24 est rabattue de manière qu'elle s'applique contre la surface interne 22.. Cela fixe la bague. Une tôle/54 d'acier inoxydable couvre la surface lane du c8ne 45. Les nervu- res 46 et 47 sont évidemment prévues sur le cops 19, comme le montrent les figures 4 et 5.
La figure 6 représente un mélangeur dont la bague de caout- couc 11 est pareillement placée dans le siège de vanne. Elle est fixée par une bride 25 (voir figure 7) et le corps 27, qui est vis- sé par le filet 30 dans le boîtier 1 du robinet. Une tôle 54 d'a- cier inoxydable couvre ici aussi la surface plane du cône de vanne. La figure 8 représente la manière dont la bride 32 maintient la bague d'acier 14 dans le boîtier de robinet.
La bague repose sur la garniture 36 qui est faite par exemple de fibre et est pressée lorsque la bride 32, qui a, dès le début, la forme représentée figure 9, flue dans l'encoche 33 de la bague 14 (voir figure 9). Le corps 34, qui comporte la nervure interne 46, est attaché de manière semblable, par la bride 35, dans le cône 45, mais seulement après que la bague de caoutchouc 11 a été mise en place.
Figure 10, la rondelle 14, pressée dans une tôle d'acier inoxydable, est attachée dans le boîtier 1 et repose sur une gar- niture 38, par exemple de fibre, de la même manière qu figure 8.
Après que la bague de caoutchouc 11 et la bague métallique 40 ont
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été mises en place, la bride 41 est rabattue, par quoi la bague métallique est fixée sur le cône 45. Entre le cône 45 et le bouton
51 se trouve une feuille ou une plaque 55 de caoutchouc et une tôle 56 d'acier inoxydable ou d'un autre matériau convenable.
Entre cette tôle 56 et le bouton 51 se trouve une très mince cou- che de graphite ou de sulfure de molybdène. La plaque de caoutchouc
45
55 permet au cône/de basculer un peu sur le bouton.51* Lorsque le cône 45 tourne sur le bouton 51 ou par rapport à la tige 4, le frottement est diminué par la tôle 56, car le coefficient de frot- tement métal sur métal est bien moindre que celui de métal sur caoutchouc. Le sulfure de molybdène, le graphite ou une autre @ matière semblable diminue encore le coefficient de frottement.
Figure 11, la garniture de caoutchouc est moulée dans le corps annulaire 61 (voir aussi figure 12). Les brides 46a et 47a sont quelque peu convergentes. L'intérieur 46a et l'extérieur 47a sont joints par une bague 62 (voir ausi figure 12). Cette bague est perforée de quelques trous 63. Sur le dessin (figure 12), ' seuls quatre de ces trous sont représentés. La garniture de caout- chouc 11 et le corps 61 forment ensemble un corps 112. Ce corps 112 doit être d'abord constitué, après quoi, on le met en place dans le cône 45. Ensuite, les brides 64 et 65 sont rabattues de ma- nière à fixer le corps 112 sur le corps 45, et ce du fait que les brides 46 et 47 sont convergentes.
Si le corps 61 est fait de lai- ton ou d'une autre matière peu résistante à l'usure, les nervures ou les brides 46a et 47a s'usent de la même manière que les nervu- res 46 et 47 dans les figures précédentes. Grosso modo, cette réa- fonctionne lisation/de la même manière que celle qui a été précédemment décrite 10tSi, par contre, le corps 61 est fait d'acier inoxydable ou d'une autre matière résistante à l'usure, l'effet est différent. Lorsque la vanne est serrée, un très petit volume de caoutchouc est apte - à fluer par les trous 63, dans la direction du siège 14, sans une
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trop grande perte de pression.
Cela est nécessaire, partiellement à cause du fait que le caoutchouc, qui s'use par le contact avec le siège, doit être remplacé, et partiellement du fait que, lors- que la vanne est serrée, le caoutchouc peut, dans le voisinage du siège, être soumis à la pression. La perte de pression n'est pas trop grande si le diamètre des trous est de l'ordre de '1 mm.
Evidemment, le diamètre approprié est fonction de la longueur des trous et de la dureté du caoutchouc.
La figure 13 représente une réalisation qui est, pour l'es- sentiel, la même que celle qui a été décrite ci-avant. Les pièces
46a, 47a, 61, 62, 63, 64 et 112 correspondent ici aux pièces 46b,
47b, 61b, 62b, 63b, 64b, et 112b. Le corps 112b est seulement pour- vu, de préférence, d'une seule bride, à savoir 64b.
Bien d'autres variantes de construction des détails sont possibles en conservant l'essentiel de l'invention.
Ainsi, les surfaces planes faisant face aux nervures 46,47, c'est -à-dire celle de la bague 14 et celle de la tôle 54, peuvent être sphériques au lieu d'être planes. Dans ce cas, les lignes de bordure ou les bords, (c'est-à-dire les parties des nervures qui rencontrent les surfaces sphériques, qui viennent d'être nommées, des corps 14 et 54) doivent se disposer sur une sphère,de même rayon que les surfaces sphériques. Le point principal est que la réalisation soit telle que les deux fentes, qui sont formées par les deux nervures, lorsque le robinet se ferme, soient toujours pratiquement pareilles, quelle que soit la forme des surfaces des corps 14 et 54 en face des nervures.
On peut évidemment employer le robinet pour des liquides autres 'que l'eau ; en outre, il peut être- employé pour des gaz.
Toutefois, son application principale concerner.'eau et, de ce fait, l'invention a été décrite, pour plus de commodité, à propos d'un néanmoins 'robinet à eau. Il doit/être entendu que la portée de l'invention
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ne se' limite pas à un robinet à eau, mais s'étend à tout fluide, gazeux ou liquide.
REVENDICATIONS
1. Robinet à eau ou robinet comportant un corps de vanne, un siège de vanne et une garniture interposée.entre le corps de van- ne et le siège de vanne, garniture qui est serrée, par la fermetu- re de la vanne, entre les surfaces de conact du corps de vanne et du siège de vanne, caractérisé en ce que les surfaces de con- tact du corps de vanne ou du siège de vanne ont la forme d'un lo- gement entourant partiellement la garniture, logement dont les bords ont la forme de nervures saillissant de la matière environ- nante dans la direction du mouvement d'ouverture ou de fermeture.
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The present invention relates to a water valve comprising a valve seat and a valve body also called valve cone, and a seal interposed between the valve seat and the valve body. The invention relates to the solution of the problem of producing a water tap which has the following advantages over ordinary taps.
1. The service life of the faucet is longer than that of ordinary faucets, although the pressure applied to the packing is much greater.
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2. The service life of the seal (which must never be renewed) hardly depends on the force with which the valve is closed if this force does not exceed the force which a strong man can produce without using d. 'tool.
3. Even towards the end of its life, the faucet does not leak, whether the faucet is turned off with normal or large force or with the weak force of a small child. has been
What / @@@@@ said above concerns the case where the water pressure is normal, that is to say of a few atmospheres, and for the case where the materials of the tap are chemical- mentally resistant.
The faucet may cost a little more than a regular ro -et. It is practically insensitive to ordinary impurities in water, for example a little sand. The life of such a valve is primarily determined by the wear resistance of the screw thread of the valve stem, not the packing.
The lining is supposed to be made of water resistant and wear resistant rubber, for example some sort of neoprene, fine. that other materials may be suitable. Its hardness can be advantageously the same as that of an automobile tire, although harder rubbers can be employed. 60 to 80 Shore units are suitable. The packing is in contact with two narrow ribs which, among other things, have three important uses. They relate to the principle of the invention and will be described below.
The details of an ordinary faucet are so well known that they need not be exposed here.
Figure 1 is an axial section of a valve according to the invention, comprising the rubber ring, placed in the valve cone.
Figure 2 is a bottom view taken along line II-II of Figure 1.
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Figure 3 is an enlargement of a detail, mainly of the rubber ring, of Figure 1.
Figure 4 is a section of part of the valve, intersecting its axis, with the rubber ring placed in the valve seat.
Figure 5 is an enlargement of a detail, mainly of the rubber ring, of Figure 4.
Figure 6 is a section of part of a hot and cold water mixer.
Figure 7 is an enlargement of a detail, mainly of the rubber ring, of Figure 60
Figure 8 shows how the seat and cone can be constructed.
Figure 9 shows a detail of Figure 8.
Figure 10 likewise shows how the seat and the cone may be constructed.
Figure 11 is another embodiment of the invention.
Figure 12 is a section of the previous one.
Figure 13 differs only slightly from Figure 11.
The same references indicate the same objects in the various figures.
Figure 1, reference 1 indicates the faucet housing, 2 the water channel, 16 the spout / faucet, 3 the ordinary handle and 4 the faucet stem, which at its top is clamped into the body 5.
The stem is screwed into this body by means of the thread 6. The valve cone or the valve body 45 is movably attached to the stem 4 by the flange 50 and the button 51. The rubber ring 11 is attached in the stem. cone 45 by flanges 7 and 8. The flange 8 forms part of the ring 9. This ring is passed over the cone 45 after the rubber ring 11 has been fitted. Then, the flange 10 is folded down so that it embraces the cone 45.
The ring 9 has a thin rib 47 and the cone has a similar rib 46, shown more clearly in Figure 3. The parts 9 and 45 are pressed, upright (the annular flat surface 12,
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one against the other, which ensures that the upper surfaces of the ribs 46 and 47 lie in the same plane. The axial section of the ribs can advantageously be approximately triangular. The base of the triangle can be 0.3 mm and its height 0.5 mm. This shape is very suitable, from a durability point of view, to enable the ribs to better withstand the high pressure of the rubber.
A rectangular section is less suitable, but nonetheless equally useful. It is then necessary to reduce the maximum pressure of the rubber.
The rubber ring 11 is in a groove.-The depth of this groove is a little less than the height of the rubber ring. The difference is marked x, figure 3. If parts 9 and 45 are of brass, the surfaces in contact with the rubber must be tinned or covered with a suitable material. The valve seat here consists of a flat ring 14, for example of stainless steel. It is placed on the trim 15.
Then the flange 18 is folded down to keep the ring pressed against the packing.
The tap or valve works as follows: it is a mistake to increase the distance x beyond a certain value xmax. However, in order to make the valve last as long as possible, there is a tendency to exaggerate the distance x and this error occurs more often than errors concerning other dimensions of the rubber ring. Suppose that x is greater than xmam: let us tighten the valve with great force, so that the ribs 46 and 47 come into contact with the ring 14. As a result, the excess rubber is forced around the perimeter, by the slits separating the ribs and the ring, and is trimmed when the slits approach zero, i.e. when the aforesaid contact occurs.
If then we turn on the tap and we
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Tighten it again, with a force such that contact occurs between the ribs and the ring, the rubber is not pushed back through the slots and therefore is not cut. Thus, the first tightening of the valve and the resulting trimming of the excess rubber actually reduces the distance x to a value suitable for a new valve, namely xmax. It is true that in general , in practice, this trimming does not occur by a single hard shut-off. It usually occurs by turning the tap off often; with moderate force. However, the function described gives a good representation of what is actually happening.
Experiments have shown that the trimming effect obtained by making the edges of the ribs which come into contact with the ring 14 too wide or by giving one rib a height two tenths of a millimeter less than that of the other, causes the very rapid destruction of the rubber ring 11. We can then say that the "scissors" are not sharp enough. A suitable width of the edges would be 0.1 mm.
Thus, one of the three important functions of ribs 46 and 47 has been described. A second will now be exposed.
When, in a new valve, contact is established between the ribs 46 and 47 and the steel ring 14, the pressure P prevailing in the rubber ring 11 is maximum, Pmax. This pressure is a function of the compressibility and hardness of the rubber and the size and proportions of the rubber ring 11. The pressure should be allowed to rise to a few hundred or a thousand atmospheres. If the pressure is higher than this value, the ring 9 must mainly be made of a material other than brass, which material has proven to be the most suitable. The pressure cannot exceed Pmax because the ribs stop. mechanically more compression
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of the rubber ring 11.
This constitutes the second function of the ribs. Their third function is as follows.
Each time the valve is closed, the rotation of the valve cone 45 is braked. The cone rotates with the axis 4 because the water presses it against the button 51 and, then, it progresses by friction. When the valve is new, the rotation is only braked by the friction between the ring 14 and the rubber ring 11. However, gradually the rubber ring wears out, as a result of which contact is made between the ribs 46 and 47 and the ring'14, while the cone 45 is still rotating.
The ribs then began to take part in the braking of the rotation of the cone 45. As a result, they wear out and their height gradually decreases. The upper pressure of the rubber ring 11 decreases. This decrease in pressure becomes less and the pressure from above increases as the wear of the ribs is easy. The rate of wear is, however, a function of the qualities of the material and the shape of the ribs. Therefore, it is obviously important that the ribs are made of a material which does not have too much strength and are as thin as possible, without compromising their mechanical durability.
Since the ribs have, preferably, for reasons of durability ,. a thickness greater at the base than at the edge, the greatest possible pressure of the rubber ring 11 decreases when the valve becomes old and the ribs become low and wide.
Thus, the three important functions of the ribs 46 and 47 have been described. To illustrate their importance, the request = nt states the following:
One of the ribs is removed, for example on the outer side, so as to make the lower surface of the ring 9 completely flat. The rib 46 remains. Its section should not be triangular, because the rubber pressure is low. The section must
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to be, on the contrary, rectangular. In this case, the rubber ring 11 should not be too high if the valve is to operate, since the aforesaid trimming effect does not occur here. This constitutes a disadvantage caused by the elimination of the rib 47. Two additional disadvantages will now be described.
The second and most important is that the maximum pressure of the rubber ring 11 is much lower, because the slot through which the rubber can now be forced out is now many times larger, or still as wide as the height of the rib 47. This slot width is certainly a minimum for a single rib tap and is so large that, compared to a two rib tap, the top pressure drops by one. a thousand or a few hundred atmospheres to ten or twenty atmospheres. The valve therefore becomes more susceptible to solid particles and to the more or less durable or permanent shape alterations that these impurities can give to the rubber.
It can leak for example because of a single grain of sand, because the low pressure is unable to cause the rubber to enclose the grain of sand. It is not able to eliminate shape alterations.
In a valve according to the invention, with two ribs, all possibilities of leakage are eliminated due to the high pressure of the rubber.
The third disadvantage is that the average faucet life is shorter under these circumstances. Due to the width of the slot, the increase in pressure of the rubber ring 11 (depending on the angle of twist of the rod 4) decreases considerably. The distance at which the rubber ring 11 slides on the steel ring 14 is therefore longer and wear is increased. Therefore, we understand the advantage of using two ribs in contact with the rubber ring instead of one, as described here. If using only one ner- @
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vure, it should not be in contact with the rubber ring but can be arranged in various ways.
To return to the embodiment according to the invention, the applicants represent, in FIG. 4, the way in which the rubber ring can be mounted in the seat. It is located in a part 19 which is attached by the thread 20 in the housing 1. Reference 21 indicates a sealing ring. The rubber ring 11 has, inside, a conical surface 22 as shown in figure 5. When the rubber ring has been placed in its housing, the flange 24 is folded down so that it rests against the surface. internal 22 .. This fixes the ring. A sheet of stainless steel 54 covers the lane surface of the cone 45. The ribs 46 and 47 are obviously provided on the casing 19, as shown in Figures 4 and 5.
Figure 6 shows a mixer with the rubber ring 11 similarly placed in the valve seat. It is fixed by a flange 25 (see figure 7) and the body 27, which is screwed by the thread 30 into the housing 1 of the valve. A sheet 54 of stainless steel here also covers the flat surface of the valve cone. Figure 8 shows how the flange 32 holds the steel ring 14 in the valve housing.
The ring rests on the lining 36 which is made for example of fiber and is pressed when the flange 32, which has, from the start, the shape shown in figure 9, flows into the notch 33 of the ring 14 (see figure 9) . Body 34, which has internal rib 46, is similarly attached, by flange 35, to cone 45, but only after rubber ring 11 has been fitted.
Figure 10, the washer 14, pressed into a sheet of stainless steel, is attached in the housing 1 and rests on a packing 38, for example of fiber, in the same way as in figure 8.
After the rubber ring 11 and the metal ring 40 have
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been put in place, the flange 41 is folded back, whereby the metal ring is fixed on the cone 45. Between the cone 45 and the button
51 is a sheet or plate 55 of rubber and a sheet 56 of stainless steel or other suitable material.
Between this sheet 56 and the button 51 there is a very thin layer of graphite or molybdenum sulphide. Rubber plate
45
55 allows the cone / to tilt a little on the button. 51 * When the cone 45 turns on the button 51 or with respect to the rod 4, the friction is reduced by the plate 56, because the coefficient of friction metal on metal is much less than that of metal on rubber. Molybdenum sulfide, graphite or the like further decreases the coefficient of friction.
Figure 11, the rubber gasket is molded into the annular body 61 (see also Figure 12). The flanges 46a and 47a are somewhat convergent. The interior 46a and the exterior 47a are joined by a ring 62 (see also FIG. 12). This ring is perforated with a few holes 63. In the drawing (FIG. 12), only four of these holes are shown. The rubber insert 11 and the body 61 together form a body 112. This body 112 must first be formed, after which it is placed in the cone 45. Then the flanges 64 and 65 are folded back. so as to fix the body 112 on the body 45, and this because the flanges 46 and 47 are convergent.
If the body 61 is made of brass or some other material with low wear resistance, the ribs or flanges 46a and 47a wear in the same way as the ribs 46 and 47 in the preceding figures. . Roughly speaking, this embodiment works in the same manner as that previously described 10t If, on the other hand, the body 61 is made of stainless steel or other wear resistant material, the effect is different. When the valve is tightened, a very small volume of rubber is able to flow through the holes 63, in the direction of the seat 14, without a
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too much pressure loss.
This is necessary, partly because the rubber, which wears out by contact with the seat, must be replaced, and partly because, when the valve is tightened, the rubber can, in the vicinity of the seat, be under pressure. The pressure loss is not too great if the diameter of the holes is of the order of 1 mm.
Obviously, the appropriate diameter depends on the length of the holes and the hardness of the rubber.
FIG. 13 represents an embodiment which is, for the most part, the same as that which has been described above. Rooms
46a, 47a, 61, 62, 63, 64 and 112 correspond here to parts 46b,
47b, 61b, 62b, 63b, 64b, and 112b. The body 112b is preferably only provided with a single flange, namely 64b.
Many other construction variants of the details are possible while retaining the essence of the invention.
Thus, the flat surfaces facing the ribs 46, 47, that is to say that of the ring 14 and that of the sheet 54, can be spherical instead of being flat. In this case, the border lines or the edges (that is to say the parts of the ribs which meet the spherical surfaces, which have just been named, of the bodies 14 and 54) must be arranged on a sphere, of the same radius as the spherical surfaces. The main point is that the realization is such that the two slots, which are formed by the two ribs, when the valve closes, are always practically the same, whatever the shape of the surfaces of the bodies 14 and 54 opposite the ribs.
The tap can obviously be used for liquids other than water; in addition, it can be used for gases.
However, its main application relates to water and, therefore, the invention has been described, for convenience, in connection with a water tap nevertheless. It should / be understood that the scope of the invention
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is not limited to a water tap, but extends to any fluid, gas or liquid.
CLAIMS
1. Water tap or faucet comprising a valve body, a valve seat and a gasket interposed between the valve body and the valve seat, gasket which is tightened, by the valve closure, between the contact surfaces of the valve body and the valve seat, characterized in that the contact surfaces of the valve body or valve seat have the form of a housing partially surrounding the packing, the housing of which edges are in the form of ribs protruding from the surrounding material in the direction of the opening or closing movement.