FR2485680A1 - Robinet a boisseau spherique - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN ROBINET A BOISSEAU SPHERIQUE. LE ROBINET COMPORTE UN BOISSEAU 1 AVEC UN CONDUIT D'ENTREE 4 ET UN CONDUIT DE SORTIE 5 ALIGNES SUIVANT UN PREMIER AXE 7, UNE CLE 8 MOBILE A ROTATION PAR RAPPORT AU BOISSEAU AUTOUR D'UN DEUXIEME AXE 9 PERPENDICULAIRE AU PREMIER ET PERCEE D'UN CANAL 10 SUIVANT UN TROISIEME AXE 11 PERPENDICULAIRE AU DEUXIEME AXE 9 AU MEME POINT QUE LE PREMIER AXE 7 ET DES MOYENS POUR EXPANSER LA CLE 8, A L'INTERIEUR DU BOISSEAU 1, SUIVANT UN QUATRIEME AXE 12 PERPENDICULAIRE AU TROISIEME AXE 11 ET AU DEUXIEME 9 ET L'APPLIQUER FERMEMENT, DE FACON ETANCHE, CONTRE L'EMBOUCHURE DES CONDUITS D'ENTREE 4 ET DE SORTIE 5 DANS UNE POSITION DE FERMETURE DANS LAQUELLE LE TROISIEME AXE 11 EST PERPENDICULAIRE AU PREMIER AXE 7, ET POUR LA RETRACTER SUIVANT LE QUATRIEME AXE 12 DANS TOUTE AUTRE POSITION. APPLICATION NOTAMMENT AUX ROBINETS TRAVAILLANT A PRESSION ET TEMPERATURE ELEVEES.

Description

La présente invention concerne un robinet du type dit "à boisseau sphérique'1.

Dans leur conception traditionnelle, les robinets de ce type comportent généralement une enceinte étanche ou "boisseau" de forme intérieure sensiblement sphérique, pressentant un conduit d'entrée et un conduit de sortie généralement alignés suivant un axe commun, et une clé présentant a l'intérieur du boisseau une partie de forme extérieure sensiblement sphérique, complémen- taire de la forme intérieure du boisseau, avec un perça ge qu'une rotation de la clé, commandée de l'extérieur, permet d 'amener dans 1 alignement des conduits s entrée et de sortie pour les relier, ou de décaler par rapport à l'axe des conduits d'entrée et de sortie pour interrompre la communication entre ces deux conduits ; l'étanchéité de cette interruption est assurée par appui de la partie sphérique de la clé contre les embouchures respec- tiares des conduits d'entrée et de sortie a l'intérieur du boisseau.

Les robinets de ce type connus présentent l'inconvénient d1un contact constant entre la partie sphérique de la clé et la périphérie de l'embouchure de conduits centrée et de sortie dans le boisseau, laquelle embou- chure forme siège d'étanchéité ; en d'autres termes, l'ouverture et la fermeture du robinet par rotation de la clé impliquent une friction de la partie sphérique contre les sièges, ce qui d'une part limite la fermeté d'appui de la clé contre ceux-ci, et de ce fait également la pression de fluide que l'on peut arrêter au moyen du robinet en fermant celui-ci,si l'on ne veut pas entraver a l'excès les mouvements d'ouverture et de fermeture, et d'autre part provoque une détérioration rapide des portées d'étanchéité par friction ou même arrachement, ceci lors du mouvement de fermeture lorsque le canal de la clé quitte l'alignement des conduits d'entrée et de sortie.

Un but de la présente invention est de remédier a ces inconvénients, et de proposer a cet effet un robinet apparenté au type dit "à boisseau sphérique" dans lequel la rotation de la clé s'effectue sans contact avec les sièges d'étanchéité, et dans lequel le contact ne s'établisse, avec toute la fermeté nécessaire, que lorsque la partie sphérique de la clé occupe son orientation de fermeture par rapport à l'alignement des conduits d'entrée et de sortie du boisseau.

Un autre but de l'invention est que l'ouverture du robinet présente une continuité sans cavité, évitant ainsi des turbulences dans l'écoulement.

Ces buts sont atteints selon l'invention par un robinet comportant une enceinte étanche ou "boisseau" présentant un conduit d'entrée et un conduit de sortie alignés suivant un premier axe commun, et une clé présentant à l'intérieur du boisseau une partie de forme extérieure pour l'essentiel approximativement sphérique, mobile a rotation par rapport au boisseau autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier sensiblement au centre de la sphère et percée de part en part d'un canal, suivant un troisième axe perpendiculaire au deuxième au même point que le premier, le troisième axe étant confondu avec le premier dans une position d'ouverture et perpendiculaire au deuxième au même point que le premier, le troisième axe étant confondu avec le premier dans une position d'ouverture et perpendiculaire a celui-ci dans une position de fermeture, ce robinet étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour expanser la clé, à l'intérieur du boisseau, suivant un quatrième axe perpen diculaire au troisième axe et au deuxième axe et l'appli- quer fermement, de façon étanche, contre l'embouchure des conduits d'entrée et de sortie en position de fermeture et pour la rétracter suivant le quatrième axe dans toute autre position.

Par ailleurs, l'invention a pour but de proposer des dispositions propres S permettre un démontage facile des portées d'étanchéité en vue de réparatios, dispositions favorisées par le fait que la rotation de- la clé à l'ouverture et a la fermeture par rapport au boisseau s'effectue sans frottement au niveau des portées d'étant chéité, et des dispositions autorisant un guidage parfait de la clé a rotation par rapport au boisseau.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative a un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.

- .la figure 1 montre une vue du robinet pour l'essentiel en coupe par un plan incluant l'axe commun des conduits d'entrée et de sortie du boisseau (ou premier axe) et l'axe de rotation de la clé par rapport au bois- seau (ou deuxième axe) ; dans sa partie droite, elle représente la clé en position d'ouverture, et dans sa partie gauche la clé dans une position voisine de sa position de fermeture
- la figure 2 est une vue en perspective montrant les différents éléments constitutifs de la clé, dans unr état partiellement démonté
- les figures 3 et 4 sont des vues en élévation latérale, suivant deux -directions a 900 l'une par rapport à l'autre et orientées perpendiculairement au deuxième axe, de l'arbre de commande constituant l'élément central de la cle ;;
- les figures 5 et 6 montrent des vues de cet arbre de commande en coupe transversale par rapport au deuxième axe, respectivement suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 3
- les figures 7 et 8 sont des vues, analogues respectivement à la figure 3 et a la figure 6 quant à leur orientation, d'une clavette constituant l'un des éléments rapportés sur l'arbre de commande
- les figures 9 et 10 montrent des vues de l'un des deux tournants identiques rapportés sur l'arbre de commande, respectivement dans le sens des flèches IX de la figure 10 et X-de la figure 1, respectivement perpendiculaire et parallèle au deuxième axe
- les figures 11 et 12 montrent une vue des moyens de guidage portés respectivement par le fond du boisseau et par le couvercle de celui-ci, respectivement dans le sens de la flèche XI de la figure 1, parallèle au deuxième axe et en coupe suivant la ligne XII-XII de la figure 1, perpendiculaire au deuxième axe
- les figures 13 et 14 montrent des vues en perspective du robinet, couvercle de boisseau enlevé, montrant la clé respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture du robinet.

Sur les différentes figures, on a désigné par 1 le boisseau, formé d'un corps 2 et d'un couvercle 3 raccordés de façon étanche, respectivement par 4 et 5 un conduit d'entrée et un conduit de sortie débouchant dans l'enceinte étanche 6 délimitée par le corps 2 et le couvercle 3 du boisseau , ces conduits 4 et 5 étant alignés suivant un premier axe commun 7, et par 8 un ensemble de clé monté a rotation par rapport au boisseau autour d'un deuxième axe 9 perpendiculaire au premier axe 7 entre les deux conduits 4 et 5, en un point C;; la partie de la cle 8 située à l'intérieur du boisseau 1 présente un canal 10 orienté suivant un troisième axe perpendiculaire au deuxième axe e 9 au point C, et confon- du avec le premier axe 7 dans la partie droite de la figure 1 ; elle prsente selon l'invention la caractéristique de pourvoi être expansée suivant un quatrième axe perpen- diculaire au deuxième axe 9 et au troisième axe au point
C, lorsque ce quatrième axe est confondu avec le premier axe 7 comme c'est le cas dans la partie gauche de la figure 1 ; ces troisième et quatrième axes ont été désignés respectivement par les références 11 et 12, respectivement dans la partie droite et dans la partie gauche de la figure 1.

Comme il ressort de la figure 1, l'enceinte 6 délimitée intérieurement par le corps 2 du boisseau 1 présente une partie inférieure hémisphérique, centrée en
C, se raccordant à une partie supérieure cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 et de même diamètre, laquelle définit à l'opposé de la partie hémisphérique une ouverture supérieure 13 du corps 2 de boisseau ; naturellement, les termes "inférieure" et "supérieure" doivent être interprétés comme une simple référence à la figure 1, et n'impliquent pas que la vanne doive être utilisée dans une position particulière.

A la périphérie de l'ouverture l3, le corps 2 présente une face annulaire 14, orientée transversalement par rapport au deuxième axe 9 et qui présente une gorge 15 recevant une 6garniture d'étanchéité torique 16 ; le couvercle 3 présente une face annulaire 17 complémen- taire de la face 14 et qui s'applique étroitement sur celle-ci, en écrasant la garniture d'étanchéité 16, lors-que le couvercle 3 est fixé en position sur le corps 2 comme il est illustré a la figure 1, par exemple au moyen de boulons tels que 18.

Les conduits d'entrée 4 et de sortie 5 débouchent à l'intérieur du boisseau 1 au niveau du corps 2 de celuici ; leur embouchure, respectivement 19 et 20, est définie par une pièce en forme de manchon, respectivement 21 et 22, de révolution autour du premier axe 7, rapportée dans la paroi du corps 2 du boisseau ; autour de ces embouchures 19 et 20, la pièce rapportée en forme de manchon correspondante, respectivement 21 et 22, présente vers l'intérieur du corps 2 une face périphérique annulaire, respectivement 23 et 24, de révolution autour du premier axe 7 et présentant la forme d'un anneau sphEri- que de centre C, avec un diamètre par rapport a ce centre
C inférieur à celui de la partie inférieure hémisphérique du corps 2 du boisseau et au diamètre de la partie sup6- rieure cylindrique de celui-ci, les deux pièces en forme de manchon 21 et 22 formant saillie a l'intérieur du corps 2.

Avantageusement, les faces d'embouchure 23 et 24, qui constituent pour la partie de la clé 8 située à l'in- térieur du boisseau 1 des sièges formant portées d'étant cherté, sont revêtues d'une couche uniforme d'un matériau d'étanchéité, respectivement 25 et 26, de préférence souple, tel le polytétrafluoréthylène, un élastomère, ou autre matériau connu de l'Homme de l'Art et choisi en fonction des conditions de température et de pression du fluide devant transiter par le robinet.

Le boisseau 1 présente par ailleurs, complémentairement avec la clé 8, des moyens de guidage de cette dérnière a rotation autour du deuxième axe 9.

Ces moyens comportent au fond du corps.2, c'està-dire dans la zone d'intersection de celui-ci avec le deuxième axe 9, une pièce rapportée 27 également visible à la figure 11, fixée au fond du corps par vissage via des orifices 28 qu'elle présente a cet effet parallè lement au deuxième axe 9 et immobilisée à rotation autour de cet axe par rapport au corps 2 du boisseau par des pions 29 orientés parallèlement a 1Daxe 9 et engagés dans des orifices complémentaires aménagés respectivement dans la piece 27, telsque l'orifice 30 et dans le corps 2 du boisseau, tels que les orifices 31.

Au niveau de cette pièce 27, les moyens de gui dage de la cle 8 a rotation autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 1 sont définis par une zone- en forme de manchon 32, présentant une périphérie intérieure 33 cylindrique de révolution autour du deuxièmes axe 9.

D'autres moyens de guidage de la clé s a rotation autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 1 sont prévus dans le couvercle 3 de celui-ci ; ces moyens com- portent notamment un perçage du couvercle 3, traversant celui-ci de part en part suivant le deuxième axe 9 et présentant une pluralité de zones telles que 34 et 35 cylindriques de révolution autour du deuxième axe 9.

Complémentairement, la clé 8 comporte un arbre de commande 36 plus particulièrement visible aux figures 3 et 4, ou l'on retrouve le deuxième axe 9 qui définit la direction moyenne de cet arbre de commande 36.

A proximité immédiate de l'une de ses extrémités transversales, ou extrémité inférieure 37, l'arbre de commande 36 présente une zone de périphérie extérieure 38 cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 avec un diamètre voisin de celui de la périphérie inté- rieure cylindrique 33 de la pièce rapportée 27, l'arbre de commande 36 etant engagé par son extrémité 37 a l'intérieur de cette pièce 27 dans une position ou sa zone périphérique extérieure 38 est en contact avec la périphé- rie intérieure cylindrique 33 de la pièce 27 a coulisse ment étroit, c'est-à-dire à rotation relative autour du du deuxième axe 9.

La longueur de l'arbre de commande 36 suivant le deuxième axe 9 est telle qu'il traverse le couvercle 3 via le perçage 34-35 de celui-ci lorsque son extrémité inférieure 37 est engagée par sa périphérie extérieure 38 dans la zone 32 de périphérie intérieure 33 de la pièce rapportée 27 ; dans sa zone 39 traversant ainsi le couvercle 3, il présente également une surface périphérique extérieure cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9, en pratique avec un diamètre identique a celui de la zone 38 ; complémentairement, le perçage 34-35 du couvercle 3 présente une zone 34 cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 avec un diamètre voisin de celui de la zone 39 pour assurer un guidage glissant de celle-ci a rotation autour du deuxième axe 9 et, au-delà de cette zone 34 dans le sens d'un éloignement par rapport 9 l'intérieur du boisseau 1, une zone 35 également cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 mais d'un diamètre supérieur, pour recevoir une garniture d'étanchéité 40 d'un type connu en soi de l'Homme de l'Art ; vers l'extérieur du boisseau, l'espace recevant les moyens d'étanchéité 40, délimité par la périphérie extérieure 39 de l'arbre de commande 36 et la zone 35 du perçage du couvercle 3,est fermé par une pièce 41 rapportée et fixée sur celui-ci par exemple par un vissage schématisé en 47, et présentant un perçage 42 la traversant de part en part, lequel perçage 42 est cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 avec un diamètre voisin de celui de la zone 39 de l'arbre de commande 36 pour assurer un contact mutuel glissant, a rotation relative autour du deuxième axe 9.

Dans sa zone d'extrémité 43 opposée a sa zone d'extrémité 37, laquelle zone 43 est située à l'exte- rieur du boisseau, l'arbre de commande 36 présente des moyens tels qu'un rétrécissement 44 à épaulement 45 et une rainure de clavette 46, permettant dry assujettir à la rotation autour du deuxième axe 9 un volant de manoeuvre pour provoquer a volonte une telle rotation.

On pourra remarquer que les dispositions qui viennent d'etre décrites assurent un parfait guidage de l'ar- bre de commande 36 à rotation autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 9 aussi bien à la partie infeo rieure qu'à la partie supérieure.

Entre ses zones 38 et 39 cylindriques de révolu- tion autour du deuxième axe 9, l'arbre de commande 36 présente un renflement 48 dont la forme extérieure est sphérique de centre C avec un diamètre inférieur à celui des faces d'embouchure 23 et 24 des conduits d'entrée et de sortie,respectivement 4 et 5, et plus précisément du plus petit diamètre des garnitures d'étanchéité 25 et 26 de ces faces si l'on se réfère au point C
Suivant un cinquième axe 49 perpendiculaire au deuxième axe 9 au point C, dans sa zone renflée 48, l'arbre de commande 36 présente un perçage 50 le traver- sant de part en part, cylindrique de révolution autour de l'axe 49 avec un diamètre intérieur légèrement inferieur au diamètre extérieur de la zone 48, et en partie égal au diamètre que présentent intérieurement les pièces en forme de man- chon 21 et 22 a proximité immédiate de leurs faces d1em- bouchure, respectivement 23 et 24.

La rotation de l'arbre de commande 36 autour du deuxième axe 9 permet d'amener à volonté- le cinquième axe 49 dans une position oi il coïncide avecÎle premier axe 7 et où le perçage 50 est placé de ce fait dans l'alignement des conduits d'entrée et de sortie 4 et 5, ce qui définit la position d'ouverture du robinet, ou dans un certain nombre de positions où le cinquième axe 49 forme avec le premier axe 7 un angle de sommet C, et notamment dans une position privilégiée qui sera précisée plus loin.

Respectivement de part et d'autre de sa zone renflée 48 suivant le deuxième axe 9, a proximité immé datte de cette zone 48, c'est-à-dire entre cette zone 48 et respectivement ses zones 38 et 39, l'arbre de commande 36 présente deux zones cylindriques de révolution autour du deuxième axe 9, respectivement 51 et 52, dont le diamètre est inférieur au diamètre extérieur de la zone renflée 48 et voisin de celui des zones 38 et 39, mais supérieur à ce dernier.

Dans chacune de ses zones cylindriques 51 et 52, 11 arbre 36 présente un perçage radial par rapport au deuxième axe 9, respectivement 53 et 54, le traversant de part en part.

Les deux perçages 53 et 54 sont identiques et leurs orientations moyennes respectives sont parallèles, perpendiculaires au deuxième axe 9, et situées dans un même plan 55 incluant ce deuxième axe 9 ; comme il ressort de la figure 6, ce plan 55 définit avec le plan 56 incluant le cinquième axe 49 et le deuxième axe 9 un dièdre dont l'angle z , mesuré du plan 55 au plan 56 dans un sens 57 qui constitue un sens prédéterminé de rotation de la clé par rapport au boisseau, autour de l'axe 2, à l'ouverture du robinet, et inférieur a 900 et supérieur a 0 , et par exemple de 600 dans l'exemple illustré.

Chacun des perçages 53 et 54 présente par rapport a sa direction moyenne propre, radiale par rapport au deuxième axe 9, une section transversale constante et par exemple rectangulaire ; il reçoit a coulissement radiale par rapport au deuxième axe 9 une clavette, respectivement 58 ou 59, dont la longueur est supérieure a celle d'un perçage 53 ou 54, mesurée suivant la direc- tion moyenne de ce perçage, de telle sorte que la clavette présente une extrémité en saillie hors du perçage correspondant respectivement de part et d'autre de l'arbre.

tes deux clavettes 58 et 59 étant identiques, on a représenté aux figures 7 et 8 la clavette 59, disposée suivant l'orientation qu'elle occuperait si elle était engagée dans le perçage 54 , vue de la même fa çon que l'arbre de commande 36 respectivement aux figures 3 et 6.

On a ainsi montré aux figures 7 et 8 le deuxième axe 9 et, a la figure 8, le plan 56 du deuxième axe 9 et du cinquième axe 49 et le plan 55 du deuxième axe 9 et de la direction moyenne commune des deux perçages 53 et 54.

On voit a la figure 8 que la clavette 59 présen- te sa plus grande longueur, mesurée perpendiculairement au deuxième axe 9, dans un plan 60 qui, incluant le deuxième axe 9, est décalé par rapport au plan 55, dans le sens 57, d'un angle â de l'ordre de quelques degrés, de telle sorte que l'angle T du dièdre défini par les plans 60 et 56, mesuré du plan 60 vers le plan 56 dans le sens 57, soit légèrement inférieur a l'an- gle mais néanmoins supérieur a 0 ; dans l'exemple illustré, cet angle Y est compris entre 600 et 45Q.

Cette plus grande longueur de la clavette 59, comme d'ailleurs de la clavette 58, suivant le plan 60 résulte d'une forme arrondie des deux extrémités de la clavette, laquelle ressort de la figure 8 -; cette forme arrondie a pour but une progressivité d'action des deux extrémités de la clavette sur deux contreparties, comme il apparaîtra plus loin, les deux extrémités de la clavette étant assimilables à des surfaces de came en saillie par rapport à la périphérie cylindrique de la zone 52 ou 51 de l'arbre de commande 36.

Dans le cas de la clavette 59, les deux surfaces d'extrémité formant came sont désignées respectivement par les références 61 et 62 ; compte tenu de la forme de leur contrepartie qui sera décrite plus loin, ces extrémités sont distantes, suivant une direction perpendiculaire au plan 56, d'une distance d sensiblement égale au diamètre de la zone 52 de l'arbre de commande 36.

Respectivement entre ses zones cylindriques 51 et 38 et entre ses zones cylindriques 52 et 39, l'arbre de commande 36 porte deux jeux sensiblement identiques de deux organes de butée symétriques l'un de l'autre par rapport au deuxième axe 9 ; les organes de butée du premier jeu ont été désignés par les références 63 et 64, et les deux organes de butée du deuxième jeu, visibles également a la figure 5, par les références 65 et 66.

Chacun des organes d'appui 63 a 66 présente vers le plan 56 du deuxième axe 9 et du cinquième axe 49 une face d'appui, respectivement 67 a 70, parallèle a ce plan 56 et disposée en amont de celui-ci si l'on se réfère au sens 57, l'écartement e entre chacune des surfaces d'appui 67 à 70 et ce plan 56 étant identique d'une surface d'appui å l'autre.

Chacun des organes de butée 63 a 66 est par ailleurs délimité par une face radiale par rapport au deuxiè- me axe 9, invisible aux figures dans le cas de l'organe h3 mais dêsignpar les références 71 a 73 en ce qui con cerne respectivement les organes d'appui 64 a 66, cette face radiale étant tournée vers le plan 56 et décalée par rapport à celui-ci dans le sens de la flèche 57,-d'un an gle # suffisant pour éviter que ces faces radiales, dé- nuees de tout rôle technique constituent une entrave au fonctionnement du dispositif tel qu'il sera décrit plus loin ; l'angle # est par exemple de l'ordre de 450 dans l'exemple illustré
Comme il ressort plus particulièrement de l'exaa men de la figure 5, la face radiale de chaque organe de butée est reliée a la surface d'appui du même organe de butée, dans le sens de la flèche 57, par une surface cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 avec un diamètre intermédiaire entre celui des zones cylindriques 51 et 52 de l'arbre de commande 36 et celui de la zone renflée 48 de cet arbre de commande 36 ; cette surface a été désignée par les références 74 à 77 en ce qui concerne respectivement les organes de butée 63 à 66 ; la zone de la surface d'appui de l'un des organes de butée la plus proche du deuxième axe 9 est quant à elle reliée, dans le sens de la flèche 57, a la zone de la face radiale de l'organe de butée du même jeu la plus proche du deuxième âe 9 par une surface qui, plane, parallèle au deuxième axe 9 est perpendiculaire au plan 56 jusqu'à ce dernier, présente ensuite une conformation proche de celle d'un cylindre de révolution autour du deuxième axe 2 avec un diamètre inférieure a celui des surfaces 74 a 77, et par exemple voisin de celui des zones 38 et 39 de l'arbre de commande 36.

Cette forme ressort de l'examen de la figure 5 en ce qui concerne les organes de butée 65 et 66 ; dans un plan perpendiculaire au deuxième axe 9, les organes 63 et 64 sont identiques respectivement a ces organes 65 et 66, en particulier quant a l'orientation des surfaces d'appui et des faces radiales, et quant.aux dimensions des différentes zones.

Outre l'arbre de commande 36 qui vient d'etre décrit, la clé 8 du robinet comporte deux tournants 78 et 79, identiques et symétriques l'un de l'autre par rapport au deuxième axe 9 ; le tournant 78 est vu dans deux positions, respectivement dans la partie gauche et dans la partie droite de la figure 1 ; le tournant 79 est plus particulièrement illustré aux figures 9 et 10 et le mode de montage des deux tournants 78 et 79 sur l'arbre de commande 36 ressort plus particulièrement de la figure 2.

Les deux tournants 78 et 79 enveloppent la zone renflée 48 de l'arbre de commande 36 et, mobiles notamment dans le sens d'un éloignement et d'un rapprochement relatif et par rapport à cette zone 48 suivant le quatrime axe 12 perpendiculaire au deuxième axe 9 au point
C, procurent la possibilité d'expansion de la clé en position de fermeture par rapport a un état rétracté qu'elle présente dans toute autre position.

Les deux tournants 78 et 79 étant identiques, on décrira a présent plus particulièrement le tournant 79, en référence aux figures 2, 9, 10.

Ces figures montrent que le tournant 79 est délimité d'une part par un plan 80 et d'autre part par une surface 81 sphérique, de révolution autour d'un point E du plan 80, avec un diamètre voisindu diamètre de la sphère virtuelle, centrée au point C, tangente aux faces des garnitures d'étanchéité 25 et 26 des manchons 21 et 22 tournées vers l'intérieur du boisseau 1; le diamètre de la surface 81 est en fait approximativement égal au diamètre de cette sphére, mais inferieur a ce diamètre d'une quantité juste suffisante pour éviter un contact avec les garnitures d'étanchéité 25 et 26 de la surface sphérique 81 du tournant 79 et de la surface analogue 83 du tournant 78 lorsque les tournants occu- pent une position rétractée, dans laquelle le plan 80 du tournant 79 est en contact avec le plan analogue 82 du tournant 78, suivant un. plan incluant le deuxième axe 9 et le troisième axe 11 (voir également la figure 1) ; cette position rétractée des deux tournants 78 et 79 est la position qu'ils occupent dans tout état du robinet autre que l'état de fermeture
Dans cette position rétractée , le point E est confondu avec le point C, de même que le centre de la surface sphérique 83 du tournant 78, situé dans le plan 82, et deux axes du plan 80 se coupant a angle droit au point E, respectivement 84 et 85, sont confondus respectivement avec le troisième axe 11 et avec le deuxième me axe 9.

Le tournant 79 présente une zone en dépression par rapport au plan 80, laquelle présente une zone centrale 86 en forme de sphère centrée au point E, avec un diamètre égal au diamètre extérieur de la zone renflée sphérique 48 dey'arbre de commande 36, de façon a épou- ser cette zone 48 a coulissement relatif, notamment dans le sens d'une rotation relative autour du deuxième axe 9, et deux zones d'extrémité 87 et 88, joignant la zone centrale à la surface sphérique 81, dans laquelle elles débou- chent transversalement par rapport à l'axe 84, les zones 87 et 88 étant cylindriques de révolution autour de cet axe 84 avec un diamètre égal au diamètre du perçage intérieur 50 de la zone renflée 48 de l'arbre de commande 36 ; lorsque les deux tournants 78 et 79 sont raccordés par leurs plans 80 et 82, dans une position où l'axe 84 du tournant 79 et l'axe correspondant du tournant 78 sont con fondus suivant le troisième axe 11 dans une position des tournants où ce troisième axe 11 est lul-même confondu avec le cinquième axe 49, les deux zones 87 et 88 du tournant 79 définissent avec les zones correspondantes du tournant 78 et le perçage 50 de l'arbre de commande 36 un passage traversant la clé de part en part ; dans la position d'ouverture du robinet, dans laquelle se trouve en outre remplie une condition de coincidence du troisième axe 11, du cinquième axe 49 et du premier axe 7, la clé assure ainsi un passage direct du conduit d'entrée 4 vers le conduit de sortie 5.

Ce sont des faces du tournant 79 situées suivant le plan de raccordement 80 au-delà de l'intersection avec ce plan des périphéries respectives des zones 86, 87, 88r par rapport à l'axe 84,qui définissent l'appui du tournant 79 contre le tournant 78, qui présente a cet effet des faces analogues.

Ces faces du tournant 79 comme sa face sphérique 81 sont délimitées par ailleurs par des faces 89 et 90, planes et orientées transversalement par rapport à l'axe 85, situées respectivement de part et d'autre de l'axe 84 au-delà des intersections de la périphérie des zones 86 à 88 avec le plan 80, à une distance relative au moins égale au diamètre de la zone centrale sphérique 86 ; les faces du tournant 78 correspondant respectivement aux faces 89 et 90 du tournant 79 ont été désignées par les références 91 et 92,respectivement (voir les figures 1 et 2).

Comme il ressort de la figure 1, les faces 89 a 92 des tournants 78 et 79 constituent des faces d'appui glissant de ces derniers sur des faces d'appui complémentaires prévues à l'intérìeur du boisseau ; ainsi, la pièce 27 rapportée au fond du corps 2 de boisseau 1 présente, à un niveau intermédiaire entre celui de sa zone 32 en forme de manchon et le niveau du point C si l'on se réfère au deuxième axe 9, une zone en forme de couronne annulaire 93 orientée transversalement par rapport au deuxième axe 9, et axée sur celui-ci, laquelle zone 93 présente vers le couvercle 3 une face annulaire 94, plane et orientée transversalement par rapport au deuxiè- me axe 9, formant surface d 7 appui pour les faces 9Q et 92 des tournants 79 et 78.

Le couvercle 3 présente quant à lui un manchon 95 axé sur le deuxième axe 9 et orienté vers le fond du boisseau 1 , ce manchon 95 présente vers ce rond une face annulaire 96, plane et orientée transversalement par rap port au deuxième axe 9 ; la distance entre les faces 94 et 96 Est sensiblement égale à la distance séparant les faces 89 et 90, qui est également la distance séparant les faces 91 et 92, avec un jeu juste suffisant pour autoriser un glissement des faces 90 et 92 sur la face 94 et des faces 89 et 91 sous la face 96.

En saillie respectivement par rapport à ses fa e 9 et 90 suivant son axe 85, le tournant 79présen- te deux couronnes annulaires, respectivement 97 et 98, délimitées d'une part par une Lace plane orientée trans- versalement par rapport à l'axe 85, respectivement 102 et 103, parallèles aux faces 89 et 90, et d'autre part par une périphérie extérieure cylindrique de révolution autour de l'axe 85, respectivement 99 et 100.

intérieurement, chacune des couronnes 97 et 98 est délimitée par la périphérie, désignée par la réfé- rence 101 dans le cas de la couronne 99, d'un évidement aménage dans le tournant 79, par rapport au plan 80, suivant l'axe 85 ; l'évidement 101 est destiné à recevoir la zone cylindrique 52 de l'arbre de commande 36, de même que l'évidement analogue au niveau de la couronne 98 est destiné à recevoir la zone cylindrique 51 de l'arbre de commande.

A cet effet, la dimension des couronnes 97 et 98 suivant l'axe 85 est choisie telle que les faces 102 et 103 soient en appui glissant contre des faces orientées transversalement par rapport au deuxième axe 9, que les organes de butée 63 a 66 de l'arbre de commande 36 présentent vers la zone renflée 48 de 11 arbre 36 ; ces faces ont été désignées par les références 104 à 107 en ce qui concerne respectivement les organes de butée 63 à 66, les surfaces 104 et 105 étant coplanaires de même que les surfaces 106 et 107.

Comme il ressort de la figure 10, la périphérie intérieure 101 de la couronne 97, comme d'ailleurs la périphérie intérieure de la couronne 98. est pour l'essentiel cylindrique de révolution autour de l'axe 85 avec un diamètre identique au diamètre de la zone 52 (51 en ce qui concerne la couronne 98) de l'arbre de commande 36 ; toutefois, chacune de ces périphéries intérieures présente, si l'on se réfère à une direction radiale par rapport a l'axa 85, un élargissement désigné par la référence 108 en ce qui concerne la périphérie intérieure 101 de la couronne 97.

Cet élargissement 1C8 est situé dans un plan 109 incluant l'axe 85 et formant avec le plan de raccordement 80 un angle X qui, mesuré du plan 109 au plan 80 dans le sens prédéterminé de rotation a l'ouverture 57, est dans l'exemple illustré de l'ordre de 450, ou de fa çon plus générale inférieur a l'angle ): défini par les plans 60 et 56 de la clavette 59 illustrée a la fifre 8; on notera que les élargissements respectifs des périphéries internes des couronnes 97 et 98 sont situés dans le même plan 109.

Le diamètre de l'élargissement 108, mesuré en référence a l'axe 85, est sensiblement égal a la plus grande longueur de la clavette 59, mesurée suivant le plan 60 si l'on se réfère à la figure 8.

Ainsi, le tournant 79 peut tourner autour des zones 52 et 51 de l'arbre de commande 36, par les périphéries intérieures respectives des couronnes 97 et 98, de meme que le tournant 78 par les périphéries intérieure res analogues, respectivement 110 et 111, des couronnes, respectivement 112 et 113, correspondant respectivement aux couronnes 97 et 98, mais toute position relative de l'arbre de commande 36 et des deux tournants 78 et 79 dans laquelle le plan 60 de plus grande longueur de la clavette 59 est distinct du plan 109 et du plan analogue du tournant 78 correspond a une position où les deux tournants 78 et 79 sont obligés de s'écarter, la seule position relative des tournants 78 et 79 par rapport a l'arbre de commande 36 autorisant un raccordement des deux tournants par leurs plans de raccordement respectifs 80 et 82 étant une position dans laquelle les plans 60 et 109, et le plan correspondant au plan 109 dans le cas du tournant 78, coincident.

Les différents positionnements relatifs de l'arbre de commande 36 et des deux tournants 78 et 79 sont obtenus lors de la rotation de l'arbre de- commande 36 autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 1 grâ- ce a des systèmes de butée mettant en oeuvre les organes de butée 63 à 66 portés par l'arbre de commande 36, des organes de butée portés par les deux tournants 78 et 79, et des organes de butée portés respectivement par la pièce 27 rapportée au fond du boisseau 1 et par le manchon 95 rapporté sous le couvercle 3.

Si lton se réfere a la figure 11, qui montre la pièce 27 telle qu'elle apparaît suivant le deuxième axe 9 depuis le point C, on voit que la zone en forme de couronne 93 de la pièce rapportée 27 présente une péri phérie intérieure 114 adjacente a la face d'appui 94 et cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9, avec un diamètre intermédiaire entre celui de la périphérie extérieure 100 de la couronne 98 du tournant 79 et de la couronne 113 du tournant 78, et celui de la partie circulaire 115 de la périphérie extérieure de la surface d'appui 90 du tournant 79, c'est-a-dire de l'intersection de cette surface d'appui 90 avec la surface sphérique 81, et de la partie circulaire 116 de la périphérie exterieure de la surface d'appui 92 du tournant 78 ; on notera que la périphérie extérieure 117 de la face d'appui 94 de la pièce rapportée 27 présente une forme circulaire, centrée sur le deuxième axe 9, avec un diamètre voisin de celui des zones périphériques 115 et 116, comme il ressort de la figure 1.

La différence entre le diamètre de la périphérie intérieure 114 de la couronne 93 et le diamètre de la face périphérique extérieure 100 de la couronne 98, qui est également celui de la périphérie extérieure de la couronne 113, est au moins égale a deux fois la course radiale des tournants, suivant le quatrième axe 12, entre leur état rétracté et leur état expansé.

A proximité immédiate de sa périphérie intérieure 114, la couronne 93 présente dans la face d'appui 94 deux rainures annulaires, respectivement 118 et 119, dont chacune débouche dans la périphérie intérieure 114, dans des positions diamétralement opposées par rapport au deuxième axe 9, avec un développement angulaire de chacune des rainures 118 et 119 par rapport a cet axe de 900 environ.

Le diamètre des rainures 118 et 119 est intermé- diaire entre les diamètres respectifs de la périphérie intérieure 114 et de la périphérie extérieure 117 de la couronne 93 t il est égal au diamètre maximal, mesuré en réfé- rence a l'axe 85, d'un ergot 120 formant saillie radiale ment en référence à cet axe, suivant un plan moyen 129 incluant l'axe 85 et le quatrième axe 12, c'est-à-dire un plan perpendiculaire au plan 80 et incluant l'axe 85, par rapport à la périphérie extérieure cylindrique 100 de la couronne 98 ; cet ergot 120 et l'ergot analogue 121 que présente la couronne 113 du tournant 78 sont en effet destinés à être reçus respectivement par la rainure 118 et par la rainure 119, pour assurer un maintien des deux tournants 78 et 79 en position accolée par leurs plans de raccordement respectifs 80 et 82 dans toute position autre que la position d'ouverture ; à cet effet, les ergots 120 et 121 étant délimités parallèlement aux faces 90 et 92, respectivement, par la même face que la couronne correspondante, respectivement 103 et 122, où la référence 122 désigne la face de la couronne 113 correspondant à la face 103 de la couronne 98, la profondeur des rainures 118 et 119 parallèlement au deuxième axe 9 est voisine de la distance séparant respectivement les faces 103 et 112 des faces 90 et 92, mais supérieure à cette distance
Comme il ressort de la figure 11, chacune des rainures 118 et 119 joint, dans le sens de rotation à l'ouverture prédéterminé 57, un premier plan 123 incluant le deuxième axe 9 et le premier axe 7 à un deuxième plan 124 perpendiculaire au premier plan 123 et incluant le deuxième axe 9 ; en pratique, chacune des rainures 118 et 119 dépasse chacun de ces plans d'une distance sensiblement égale a la moitié de la dimension des ergots 120 et 121 mesurée perpendiculairement a leur plan moyen respectif , à savoir le plan 129 dans le cas de l'ergot 120 du tournant 79 et le plan analogue du tournant 78, confondu avec le plan de la figure 1 dans la partie gauche de cette dernière ; ainsi, les deux extrémités de chacune des rainures 118 et 119 constituent respectivement pour les ergots 120 et 121 une butée limitant leur mouvement de rotation dans une position ot le plan 129 et le plan analogue du tournant 78, leBtuels sont coplanaires et incluent toujours le deuxième axe 9 puisqu'ils incluent le quatrième axe 12, coincident respectivement avec le premier plan 123 et avec le deuxième plan 124 ; on a désigné par les références 125 et 126 les extrémités de butée de la rainure 118 situéesrespec- tivement à proximité-du premier plan 123 et--à proximité du plan 124, et par les références 127 et 128 les extré- mités de butée de la rainure 119 situées respectivement à proximité du premier plan 123 et a proximité du deuxième plan 124.

Pour autoriser un mouvement d'éloignement relatif des deux tournants 78 et 79 dans une position de ceux-ci où le quatrième axe 12 coïncide avec le premier axe 7, orientation qui correspond a l'état fermé de la vanne, et l'application des deux tournants dans cette position contre les garnitures d'étanchéité 25 et 26 des faces d'embouchure 23 et 24 des manchons 21 et 22 du boisseau, chacune des rainures 118 et 119 présente à proximité immédiate de son extrémité située suivant le premier plan 123, respectivement 125 et 127, un élargissement radial par rapport au deuxième axe 9, sur une distance radiale, mesurée en référence au rayon de la rainure correspondante 118 ou 119, au moins égale à la course nécessaire, suivant le quatrième axe 12, pour que le tournant correspondant vienne s'appliquer contre la garniture d'étanchéité 25 ou 26 ; la largeur de cet élargissement, mesurée perpendiculairement au premier plan 123, est en outre approximativement egale a la largeur de i er- got 120, mesurée perpendiculairement au plan 129, et à celle de l'ergot 121 mesurée perpendiculairement au plan du tournant 78 correspondant au plan 129, et en pratique supérieure cette largeur mais voisine de celle-ci
Chacun des tournants 78 et 79 est symétrique par rapport a un plan perpendiculaire au deuxième axe 9 et incluant l'ensemble des axes 7, 11, 12, 49, 84, et l'axe du tournant 78 analogue a l'axe 84, et chacun des tour- nants 78 et 79 présente ainsi, sur sa face d'appui respectivement 91 et 89 un ergot, respectivement 130 iden- tique a l'ergot 121 et orienté suivant le même plan cons fondu avec le plan 129 que lui, et 131 identique à b l'er- got 120 et orienté comme celui ci suivant le plan 129.

Complémentairement, le manchon 95 présente a proximité immédiate de sa face 96 une périphérie inté- rieure 132 qui, telle qu'elle est vue d la figure 12, c'est-à-dire suivant la même direction que la périphé- rie intérieure 114 de la couronne 93 a la figure 11 présente une forme sensiblement identique a celle de cette périphérie intérieure 114 de la couronne 83.

Notamment, dans cette périphérie 132 par ailleurs cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 sont aménagées deux rainures, respectivement 133 et 134, dont la forme dans un plan perpendiculaire au deuxième axe 9 et l'orientation par rapport aux premier et deuxième plans, respectivement 123 et 124, sont identiques a celles des rainures 118 et 119, respectivement ;; a l'extré- mité élargie 125 de la rainure 128 correspond une extré- mité élargie 135 de la rainure 133 et à l'extrémité élar- gie 127 de la rainure 119 correspond une extrémité élar- gie identique 136 de la rainure 134, les deux rainures 133 et 134 étant par ailleurs cylindriques de révolution
autour du deuxième axe 9, jusqu'à leur deuxième sxtrémi-
té respective , 137 correspondant à l'extrémité 126 de
la rainure 118 et 138 correspondant à l'extrémité 128
de la rainure 119.

Avantageusement, comme il est illustré, l'elar-
gissement des rainures 118, 119, 133, 134 à l'une de
leurs extrémités, respectivement 125, 127, 135, 136,
correspond a un décrochement brutal de la périphérie
par ailleurs cylindrique de ces rainures ; toutefois,
il peut être avantageux, comme dans l'exemple illustré,
de prévoir dans la zone de cette périphérie située a
proximité immédiate de la zone élargie un infléchisse
ment vers cette dernière.

Les moyens constitués par les ergots 120, 121,
130, 131 et les périphéries rainurées respectives 114 et 132 de la pièce 27 et du manchon 95 constituent des
moyens de guidage et de butée des deux tournants à ltex-
pansion, en fonction de leur orientation autour du deu
xième axe 9, par rapport au boisseau 1.

Cette orientation leur est communiquée par rota
tion de 1'arbre de commande 36, commandé depuis l'extE-
rieur du boisseau comme il a été dit plus haut, par
l'intermédiaire de moyens comportant notamment les orga
nes de butée 63 à 66 de l'arbre de commande 36.

Lors de la rotation de l'arbre de commande 36
autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 1, les
organes de butée 63 et 64 tournent librement à I'inté-
rieur d'une zone en forme de manchon 139, d'axe 9, de la
pièce rapportée 27, cette zone 139 étant située entre la
zone en forme de couronne 93 et l'autre zone en forme de
manchon 32 de la pièce 27 ; les organes de butée 65 et 66
tournent quant a eux librement à l'intérieur du manchon
95.

Intérieurement, la zone 139 de la pièce 27 et le manchon 95 présentent une forme cylindrique de révolution autour du deuxième axe 9 avec un diamètre non seulement propre a autoriser la libre rotation des organes de butée 63 à 66, mais également propre à autoriser un débattement radial par rapport au deuxième axe 9, d'une valeur équi- valant à la course radiale des deux tournants 78 et 79 entre leur position rétractée et leur position expansée, d'organes de butée 140 a 143 portés respectivement par les couronnes 98, 97, 113, et 112.

Chacun de ces organes de butée forme par rapport à la couronne qui le porte une saillie suivant une direc- tion parallèle au deuxième axe 9, c'est-à-dire à l'axe 85 dans le cas du tournant 79 et à l'axe analogue à cet axe 85 dans le cas du tournant 78 g il est délimité respectivement dans le sens d'un rapprochement et dans le sens d'un éloignement par rapport à cet axe du tournant correspondant par des faces prolongeant directement les faces correspondantes de la couronne, c'est-à-dire respectivement la périphéris extérieure et la périphérie intérieure de celle-ci ; par ailleurs, chaque organe de butée tel que 140 à 143 est délimité par le plan de raccordement, respectivement 80 ou 82, du tournant correspondant, vers l'aval compte tenu du sens de rotation prédéterminé à l'ouverture 57 ; vers l'amont par rapport à ce sens de rotation, chaque organe de butée est déli- mité par une face parallèle au plan de raccordement du tournant correspondant, a une distance de ce plan égale à la valeur e définie plus haut en référence à la figure 5 ; enfin, chaque organe de butée 140 a 143 est déli- mité par une face parallèle à la face respectivement 103, 102, 122, 144, orientée transversalement par rapport à l'axe 85 ou a l'axe analogue du tournant 78, de la cou ronne, respectivement 98, 97, 113, 112 qui le porte, une distance de cette face au plus égale la dimension des organes de butée 6J a 66 de l'arbre de commande 36 suivant la direction du deuxième axe 9.

Comme il ressort plus particulièrement des figures 2, 13 et 14, llorgane de butée 141 est intercalé entre la face 70 de ltorgane de butée 66 et la face 72 de l'organe de butée 65, l'organe de butée 143 est intercalé entre la face 69 de l'organe de butée 65 et la face 73 de l'organe de butée 66, et l'organe de butée 142 entre la face 67 de l'organe de butée 63 et la face 71 de l'organe de butée 64 ; de même, l'organe de butée 140 s'engage entre la face 68 de l'organe debatée 64 et la face de l'organe de butée 63 située dans le même plan incluant le deuxième axe 9 que la face 72 de l'organe de butée 65.

Ainsi, une rotation de l'arbre de commande 36 autour du deuxième axe 9 par rapport au boisseau 1 peut s'accompagner d'une rotation, par rapport a celui-ci, des deux tournants 78 et 79 également autour de 11 axe 9, un débattement a rotation relative de l'arbre de commande 36 et des deux tournants 78 et 79 autour du deuxième axe 9 étant néanmoins possible du fait d'une possibilité de débattement des organes de butée 140 a 143 entre les différents organes de butée 63 à 66 de l'arbre de commande 36.

Le fonctionnement du robinet va à présent être décrit, notamment en référence aux figures 13 et 14.

On considérera que le robinet se présente à l'origine dans sa position d'ouverture, illustrée a la figure 13.

Dans cette position d'ouverture, les deux tournants 78 et 79 sont accolés par leurs plans de raccorde ment, l'axe 84 du tournant 79 et lwaxe analogue du tournant 78 étant confondus en un axe 11 lui-même confondu avec l'axe 49 et avec l'axe 7 ; en autres termes, les deux tournants definissent respectivement de part et d'autre de la partie renflée 48 de l'arbre de commande 36, dans le prolongement direct du per çage 50 de celui-ci, un canal 10 délimité par les zones 87 et 88 du tournant 79 et les zones analogue du tournant 78 et lui-même placé dans le prolongement direct des conduits d'entrée et de sortie 4 et 5 P dans cette position, comme il ressort de la figure 13, les organes de butée 141 et 143 sont en contact respective ment avec la face 70 de l'organe 66 et avec la face 69 de l'organe 65, par leurs faces tournées vers lamont si l'on se réfère au sens de rotation prédéterminé à l'ouverture 57 ; de même, les organes de butée 140 et 142 sont en contact vers l'amont, compte tenu de ce sens de rotation 57, respectivement avec la face 68 de l'organe de butée 64 et avec la face 67 de l'organe de butée 63 ; en outre, les ergots 120,121, 130, 131 sonten butée, à rotation autour de l'axe 9, respectivement contre l'extrémité 126 de la rainure 118, 128 de la rainure 119, 138 de la rainure 134 et 137 de la rainure 133 ; enfin, le plan 60 de plus grande longueur des cla- vettes 58 et 59 coïncide dans cette position avec le plan 109 du tournant 79 et avec le plan correspondant du tournant 78, ce qui signifie en d'autres termes que les extrémités des clavettes engagées dans les perçages radiaux 53 et 54 de l'arbre de commande 36 sont engagées dans les élargissements des zones des deux tournants placées en regard des zones 51 et 52 de l'arbre de commande 36, c'est-à-dire par exemple dans l'élargissement 108 de l'évidement 101 du tournant 79.

Dans cette position d'ouverture, aucune partie des tournants 78 et 79 n'est en contact avec les garni- tures d'étanchéité 25 et 26 des manchons 21 et 22.

Lorsque, en partant de cette position, on imprime a l'arbre de commande 36 un mouvement de rotation autour du deuxième axe 9, par rapport au boisseau 1, en sens inverse du sens de la flèche 57, l'ensemble formé par l'arbre de commande 36 et les deux tournants 78 et 79 tourne de façon solidaire autour du deuxième axe 9, par rapport au boisseau 1, dans la mesure ot les ergots 120, 121, 130, 131, en butée dans le sens centrifuge a l'intérieur des rainures respectives de la pièce 27 et du manchon 95, ne peuvent s'écarter du deuxième axe 9 et maintiennent de ce fait les deux tournants en position accolée par leurs plans de raccordement ; les deux tournants ne pouvant s'écarter, les clavettes
58 et 59 restent engagées dans les élargissements correspondants des tournants et leur transmettent inté- gralement le mouvement de rotation de l'arbre de commande 36, et ceci jusqu'à une position dans laquelle les ergots 120, 121, 130, 131 parviennent a I'extrémité élargie de la rainure correspondante, respectivement 125, 127, 136, 135 , dans cette position, atteinte alors que l'ensemble formé par l'arbre de commande 36 et les deux tournants 78 et 79 a tourné de 900 en sens inverse de la flèche 57 par rapport au boisseau 1, autour du deuxième axe 9, les deux tournants peuvent s'écarter suivant le quatrième axe 12 alors confondu avec le premier axe 7 et, si l'on poursuit la rotation de l'arbre 36 au sens inverse de la flèche 57 à partir de cette position, les deux tournants 78 et 79 que les ergots 120, 121, 130, 131 en butée empêchent de tourner davantage s'écartent pour s'appliquer progressivement respectivement contre la garniture d'étanchéité 25 du manchon 21 du conduit d'entrée 4 et contre la garniture d'étanchéité 26 du manchon 22 d'embouchure du conduit de sortie 5, les extrémités des-clavettes
58 et 59 quittant progressivement la partie élargie de la zone des tournants 78 et 79 engagée sur la partie 51 ou 52 de arbre de commande 36 en s'éloignant du plan de raccordement des tournants 78 et 79 , la forme arrondie des extrémités des clavettes facilite ee mou vement ; au cours de ce mouvement, le contact se rompt entre les organes de butée 14O, 141, 142, 143 des tour- nants 78 et 79 et les organes de butée 63 à 66 de l'arbre de commande 36.

Avantageusement, ce mouvement s'accompagne, au niveau des pièces en contact, d'une friction suffisante pour que le mouvement en sens inverse ne puisse s'effec- tuer spontanément, et nécessite une action volontaire d'un opérateur sur l'arbre de commande 36 dans le sens de la flèche 57.

Selon le mode de mise en ceuvre préféré de l'invention illustré, les zones de la surface sphérique, respectivement 83 et 81, des tournants 78 et 79 qui s'appliquent contre les garnitures d'étanchéité 25 et 26 dans cette position de fermeture de la vanne sont constituées par une partie du tournant rapportée sur la masse de celui-ci, respectivement 145 et 146; cette partie présentant avantageusement la forme d'une calotte sphérique est limitée d'une part par la surface cylindrique du tournant et d'autre part par un plan parallèle au plan de raccordement du tournant e a une distance de ce ce plan supérieure au rayon de la zone centrale sphérique, telle que 86 dans le cas du tournant 79, servant de logement a la partie renflée-48 de l'arbre de commande 36.

Avantageusement, la partie rapportée, respectivement 145 et 146, de chaque tournant est raccordée au reste du tournant par un assemblage à.queue d'aronde, respectivement 147 et 148, autorisant un montage et un dé montage faciles de la partie rapportée par coulissement de celle-ci, par rapport au reste du tournant, parallèlement à l'axe de celui-ci défini par l'intersection de son plan de raccordement, respectivement 82 et 80, avec un plan incluant le deuxième axe 9 et le quatrième axe 12, chaque tournant étant supposé monté sur l'arbre de commande 36 ; avantageusement, le plan, respectivement 149 ou 150, suivant lequel la partie en forme de calotte sphérique, respectivement 145 ou 146, se raccorde au reste du tournant, respectivement 78 ou 79, est situé à une distance du plan de raccordement du tournant considéré avec l'autre tournant, respectivement 82 ou 80, in férieureau rayon de la périphérie extérieure de la surface d'appui 94 'de la partie en forme de couronne 93 de la pièce rapportée 27 et de la surface d'appui 96 du manchon 95, de telle sorte que ces surfaces d'appui assurent le maintien des parties 145 et 146 sur le reste du tournant correspondant lorsque le robinet est assemblé, sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres moyens de fixation de ces parties rapportées sur le reste du tournant.

Egalement, selon le mode de réalisation préféré illustré, il est prévu dans la zone de chaque tournant, et plus précisément de chaque partie rapportée 145 ou 146 venant en appui contre la garniture d'étanchéité, respectivement 25 ou 26, de l'embouchure respectivement du conduit d'entrée 4 et du conduit de sortie 5 à l'intérieur du boisseau 1, une garniture d'étanchéité, respec tivement151 ou 152, constituée dans l'exemple illustré par un joint torique immobilisé dans une gorge annuaire, de révolution autour du quatrième axe 12, respectivement de la pièce rapportée 145 ou de la pièce rapportée 146.

A partir de la position de fermeture, le passage à la position d'ouverture 'effectue de la façon suivantes en provoquant la rotation de l'arbre de commande 36 dans le sens de la flèche 57 autour du deuxième axe 9.

Dans un premier temps, l'arbre de commande 36 tourne seul, ce qui ramène le plan 60 de plus grande lon gueur des clavettes 58 et 59 en coincidence avec le plan moyen de l1élargissement de leur contrepartie dans les deux tournants 78 et 79, plan désigné par 1a référen- ce 109 en ce qui concerne le tournant 79, et amène en outre les organes de butée 63 a 66 en contact, par leurs faces respectives 67 a 70, avec les organes de butée, respectivement 142, 140, 143, 141 des tournants 78 et 79;; en d'autres termes, les clavettes libèrent les tournants 78 et 79 dans le sens d'un rapprochement mutuel par leurs plans de raccordement, et les organes de butee de arbre de commande 36 appliquent sur les organes de butée complé- mentaires des tournants, lors de la rotation de l'arbre de commande 36 dans le sens de la flèche 57, une poussée provoquant ce rapprochement, compte tenu de ce que les ergots 120, 121, 130, 131 des tournants engagés respectifs vement dans les élargissements 125, 127p 136, 135 des rainures aménagées dans les surfaces d'appui 94 et 96, respectivement de la pièce rapportée 27 et du manchon 95, interdisent tout mouvement de rotation des tournants 78 et 79 tant que leurs plans de raccordement respectifs ne sont pas jointifs ou pratiquement jointifs.

Dès que les tournants 78 et 79 ont été amenés dans une position où ils sont jointifs par leurs plans de raccordement, ou pratiquement jointifs, la poursuite de la rotation de l'arbre de commande 36 dans le sens de la flèche 57 provoque une rotation conjointe, en bloc, de l'arbre de commande 36 et des deux tournants 78 et 79 en position accolée, jusqu'au retour à la position d'ouverture décrite plus haut et illustrée a la figure 13.

Naturellement, les dispositions qui viennent d'être décrites sont sujettes de nombreuses variantes ne sortant pas du cadre de l'invention ; en particulier, le mode de réalisation des différents moyens de guidage et de butée aboutissant à l'expansion de la partie de la clé 8 a l'intérieur du boisseau 1 lorsque cette clé occupe une orientation prédéterminée de fermeture du robinet, et au maintien de cette partie de la clé 8 dans une position rétractée lorsque la clé 8 occupe toute autre orientation par rapport au boisseau,peuvent être choisis différents de ceux qui ont été décrits sans sortir pour autant du cadre de l'invention ; en particulier, dans le cas d'un mode de réalisation voisin de celui qui a été décrit et illustré, on pourra, dans le but d'autoriser la transmission de couplesplus importants au niveau du contact entre les extrémités des clavettes 58 et 59 de 1'arbre de commande 36 avec leurs contreparties, donner aux zones de l'arbre désignées par les références 51 et 52 dans l'exemple illustré une section polygonale, si on les envisage en coupe par un plan transversal par rapport au deuxième axe 9, sans perçage tel que 53 et 54, et réaliser les clavettes sous une forme telle que chacune d'entre elles présente une lumière par laquelle elle emprisonne une des zones polygonales de l'arbre avec possibilité de coulissement radial sur cette zone, sans possi bilité de rotation par rapport a l'arbre du fait de la section polygonale de celui-ci.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Robinet du type dit à boisseau sphérique", comportant une enceinte étanche ou "boisseau présentant un conduit d'entrée et un conduit de sortie alignés suivant un premier axe commun et une clé présentant à l'intérieur du boisseau une partie de forme extérieure pour l'essentiel approximativement sphérique, mobile à rotation par rapport au boisseau autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier sensiblement au centre de la sphère et percez de part en part d'un canal, suivant un troisième axe perpendiculaire au deuxième au même point que le premier, le troisième axe étant confondu avec le premier dans une position d'ouverture et perpendiculaire a celui-ci dans une position defermeture, caractérisé 9n ce qu'il comporte des moyens pour expanser la clé0 à l'intérieur du boisseau, suivant un quatrième axe perpendiculaire au troisième et au deuxième et l'appliquer fermement, de façon étanche, contre l'embouchure des conduits d'entrée et de sortie en position de fermeture, et pour la rétracter suivant le quatrième an dans toute autre position.

2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la clé comporte

un arbre de commande orienté suivent le deuxième me axe, le boisseau et l'arbre présentant des moyens com plémentaires de guidage de e dernier à rotation autour du deuxième axe par rapport au boisseau, et l'arbre présentant un perçage le traversant de part en part suivant un cinquième axe perpendiculaire au deuxième au même point que les troisième et premier,

- deux tournants de forme extérieure pour l'essentiel approximativement hémisphérique raccordés autour de 11 arbre suivant un plan de raccordement incluant les deuxième et troisième axes en position d'ouverture et définissant intérieurement, conjointement, deux tronçons du canal respectivement de part et d'autre de l'arbre, et en ce que les moyens pour expanser et rétracter la clé comportent des moyens pour lier une rotation des deux tournants par rapport au boisseau à une rotation de la clé par rapport a celui-ci entre une position de la clé où le cinquième axe coïncide avec le premier, et une position où le cinquième axe est perpendiculaire au premier, en maintenant les cinquième et troisième axes confondus et les deux tournants raccordés, et pour écarter les deux tournants suivant le quatrième axe lorsque celui-ci coïncide avec le premier et les appliquer alors contre l'embouchure des conduits respectivement d'entrée et de sortie.

3. Robinet selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour expanser et rétracter la clé comportent des moyens de guidage des deux tournants a rotation autour du deuxième axe par rapport au boisseau, autorisant un mouvement radial centrifuge des tournants, par rapport au deuxième axe, dans une position des tournants où le quatrième axe coïncide avec le premier, et s'opposant à un tel mouvement, en maintenant les tournants raccordés, dans toute autre position angulaire de ces derniers par rapport au deuxième axe.

4. Robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de guidage des tournants comportent:

- des surfaces d'appui orientées transversalement par rapport au deuxième axe, aménagées complémentairement respectivement sur le boisseau et les tournants,

- des rainures annulaires centrées sur le deuxième axe, aménagées dans les surfaces d'appui du boisseau, sur 900 entre un premier plan défini par les deuxième et premier axes et un deuxième plan perpendiculaire au pres mier plan et incluant le deuxième axe, les différentes rainures joignant le premier plan au deuxième uans un même sens definissant un sens de rotation de l'arbre et des tournants à l'ouverture, et présentant respective ment dans chacun de ces plans une extrémité de butée et à leur extrémité de butée située dans le premier plane un élargissement localisé, radial et centrifuge par rap- port au deuxième axe,

- des ergots aménagés sur les surfaces d'appui des tournants a raison dBun par rainve, suivant un troi- sième plan défini par les deuxième et quatrième axes, la position et la forme des ergots et des rainures étant telles que les ergots soient engagés dans les rainures et en butée radiale centrifuge à l'intérieur de celles-ci pour assurer un maintien des tournants accolés lorsque les ergots occupent dans les rainures toute position entre l'extrémité de celles-ci située dans le deuxième plan et la proximité immédiate de l'extrémité de cellesci située dans le premier plan, et autoriser un écarter ment des tournants lorsque les ergots sont Situés à l'extrémité élargie des rainures dans le premier plan.

5. Robinet selon l'une quelconque des revendica tions 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour egpan- ser et rétracter la clé comportent des moyens pour autoriser un décalage angulaire du cinquième axe par rapport au troisième autour du deuxième lorsque le quatrième axe est confondu avec le premier en liant à ce décalage un écartement des deux tournants suivant le quatrième axe et leur application contre l'embouchure des conduits respectivement d'entrée et de sortie.

6. Robinet selon la revendication 5 et l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens pour expanser et rétracter la clé comportent

- sur l'arbre des zones cylindriques de révolution autour du deuxième axe, de part et d'autre du per fagne,

- des saillies de l'arbre dans lesdites zones, lesdites saillies étant sensiblement identiques et disposées dans des positions diamètralement opposées par rapport au deuxième axe, dans un même quatrième plan incluant le deuxième axe et- définissant avec un cinquième plan défini par les deuxième et cinquième axes un dièdre d'angle inférieur à 900, mesuré du quatrième plan au cinquième plan dans ledit sens de rotation de l'arbre et des tournants à l'ouverture,

- et sur chaque tournant, des zones cylindriques de révolution autour d'un axe propre au tournant et confondu avec le deuxième axe lorsque les tournants sont raccordés, chacune de ces zones cylindriques étant placée en regard d'une zone cylindrique de l'arbre et présentant un diamètre sensiblement identique, chacune de ces zones cylindriques' d'un tournant présentant en outre un élargissement dont le diamètre, mesuré par rapport à 11 axe propre au tournant, est sensiblement identique au plus grand diamètre d'une saillie de l'arbre par rapport au deuxième axe, les élargissements des zones cylindriques de chaque tournant étant situés dans un même plan incluant l'axe propre au tournant et formant par rapport au plan de raccordement du tournant un dièdre d'angle inférieur audit angle, mesuré vers ce plan de raccordement dans ledit sens de rotation de l'arbre et des tournants a l'ouverture.

7. Robinet selon la revendication 6, caractérisé en ce que deux saillies diamètralement opposées de l'arbre sont définies par les deux extrémités d'une clavette dont la longueur est supérieure au diamètre d'une zone cylindrique de l'arbre, laquelle présente suivant un diamètre un perçage complémentaire dans lequel la clavette est mon- tee a coulissement radial

8.Robinet selon l'une quelconque des revendica- tions 6 et 7; caractérisé en ce que les moyens pour expan- ser et rétracter la clé comportent en outre

- sur l'arbre, respectivement de part et d'autre du perçage, deux paires d'organes de butée symétriques l'un de l'autre par rapport au deuxième axe,

- sur chaque tournant des organes de butée complémentaires des organes de butée de l'arbre et situés à proximité immédiate du plan de raccordement, les positions respectives des organes de butée de l'arbre et des tournants étant telles que les premiers soient en butée contre les seconds dans ledit sens de rotation de l'arbre et des tournants à l'ouverture lorsque les tournants sont raccordés et que les troisième, cinquième et premier axes coïncident.

9. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones de la partie de forme extérieure pour l'essentiel approximativement sphérique de la clé destinées à être appliquées fermement contre l'embouchure des conduits d'entrée et de sortie en position de fermeture sont amovibles et tinter changeables.

10. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones de la partie de forme extérieure pour l'essentiel approximativement sphérique de la clé destinées a être appliquées fermement contre l'embouchure des conduits d'entrée et de sortie en position d'ouverture comportent un joint d'étanchéité limité à la zone de contact.