FR2500902A1 - STOP VALVE AND ADJUSTMENT VALVE - Google Patents

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FR2500902A1
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Willy Orszullok
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Grohe Water Technology AG and Co KG
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Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH and Co
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE VANNE D'ARRET ET DE REGLAGE. CETTE VANNE COMPORTE UNE ENVELOPPE 2 DE FORME CLASSIQUE, DANS LAQUELLE SONT PREVUS UNE BROCHE TOURNANTE 3 MAINTENUE AXIALEMENT PAR L'ENVELOPPE, UN ORGANE POSITIONNEUR 4, FIXE EN ROTATION, MAIS DEPLACABLE AXIALEMENT, UN ORGANE TOURNANT 5 FIXE A UN DISQUE DE REGLAGE MOBILE EN ROTATION 7, UN DISQUE-SIEGE FIXE 6 ET UN RESSORT 21 D'APPUI DES DISQUES. L'ORGANE POSITIONNEUR 4 EST COUPLE A LA BROCHE 3 PAR UN FILETAGE 31 ET L'ORGANE TOURNANT 5 EST ACTIONNE PAR L'ORGANE POSITIONNEUR 4 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE RAMPE HELICOIDALE 8. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX VANNES POUR ROBINETTERIE SANITAIRE.THE INVENTION RELATES TO A STOP AND ADJUSTMENT VALVE. THIS VALVE INCLUDES A CLASSIC SHAPED ENCLOSURE 2, IN WHICH A ROTATING SPINDLE 3 IS HELD AXIALLY BY THE ENCLOSURE, A POSITIONING BODY 4, FIXED IN ROTATION BUT AXIALLY MOVABLE, A ROTATING BODY 5 FIXED TO A MOBILE DISC ROTATION 7, A FIXED SEAT DISC 6 AND A DISC SUPPORT SPRING 21. THE POSITIONER BODY 4 IS COUPLED TO SPINDLE 3 BY A THREAD 31 AND THE ROTATING BODY 5 IS ACTUATED BY THE POSITIONER BODY 4 THROUGH A HELICOIDAL RAMP 8. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO VALVES FOR SANITARY TAPS.

Description

L'invention concerne une vanne d'arrêt et de réglage, notam-The invention relates to a stop and adjustment valve, in particular

ment pour robinetterie sanitaire, cette vanne comportant une enveloppe qui peut être insérée dans un robinet et qui présente des ouvertures d'entrée axiales et des ouvertures de sortie radiales, et dans laquelle un disque-siège muni d'au moins une ouverture de passage est maintenu transversalement à l'axe longitudinal sans pouvoir tourner, un disque de réglage mobile en rotation par l'intermédiaire d'une broche montée  for sanitary tapware, which valve comprises a casing which can be inserted into a tap and which has axial inlet openings and radial outlet openings, and in which a seat disc provided with at least one passage opening is maintained transversely to the longitudinal axis without being able to rotate, an adjusting disc movable in rotation by means of a mounted spindle

dans l'enveloppe étant appliqué contre ce disque-siège.  in the envelope being applied against this seat disc.

Une telle vanne est décrite dans le brevet américain 2923 318.  Such a valve is described in US Patent 2923,318.

Avec ces vannes, on ressent fréquemment comme un inconvénient le fait que le mouvement de positionnement de la poignée entre la position de fermeture et la position d'ouverture complète ne demande qu'un quart de tour. Cette course de réglage restreinte rend difficile un réglage fin du débit désiré. En outre, comme la plage de réglage est restreinte, la vanne peut être amenée brutalement de la position d'ouverture complète à la position de fermeture, ce qui peut conduire à des coups de bélier  With these valves, it is frequently a disadvantage that the positioning movement of the handle between the closed position and the full open position requires only a quarter turn. This restricted adjustment stroke makes it difficult to fine tune the desired flow rate. In addition, since the adjustment range is restricted, the valve can be brought suddenly from the fully open position to the closed position, which can lead to water hammers.

dans le système des conduites d'alimentation.  in the system of supply lines.

Il est en outre connu, dans le cas d'une vanne avec disque de réglage mobile en rotation par rapport à un siège fixe (modèle d'utilité allemand DE-GM 77 26 941), d'intercaler entre la broche de la vanne et la poignée, un mécanisme réducteur à roues, de façon que le réglage de débit puisse se faire sur plusieurs tours de la poignée. Toutefois, ces vannes exigent que leurs organes soient agencés individuellement dans une enveloppe de configuration particulière, et doivent en outre être  It is furthermore known, in the case of a valve with an adjusting disc movable in rotation with respect to a fixed seat (German utility model DE-GM 77 26 941), to be inserted between the pin of the valve and the handle, a wheeled reduction mechanism, so that the flow control can be done on several turns of the handle. However, these valves require that their members are arranged individually in a particular configuration envelope, and must also be

munies d'une poignée spéciale.equipped with a special handle.

L'invention a pour objet de réaliser, avec des moyens simples, une vanne d'arrêt et de réglage autorisant un réglage fin et pouvant être utilisée dans des robinets classiques, et cela avec des poignées usuelles. En outre, l'invention a pour objet de donner à cette vanne une configuration telle qu'elle puisse aussi être montée dans des corps de robinets déjà installés, initialement équipés d'une tête de vanne  The invention aims to achieve, with simple means, a stop valve and adjustment allowing fine adjustment and can be used in conventional faucets, and this with usual handles. In addition, the object of the invention is to give this valve a configuration such that it can also be mounted in already installed valve bodies, initially equipped with a valve head.

normalisée comportant des pièces obturatrices mobiles axialement.  standardized device with axially movable shutter parts.

Ceci est obtenu, selon l'invention, par le fait qu'un organe positionneur, monté sans pouvoir tourner, est déplaçable axialement au moyen de la broche et, par l'intermédiaire d'un organe tournant, est en  This is achieved, according to the invention, by the fact that a positioner member, rotatably mounted, is axially displaceable by means of the spindle and, via a rotating member, is

liaison avec le disque de réglage, ledit organe tournant étant solida-  connection with the adjusting disc, said rotating member being solidly

risé en rotation au disque de réglage et couplé à l'organe positionneur  rotated to the adjusting disc and coupled to the positioner member

par l'intermédiaire d'une ou plusieurs rampes hélicoïdales non auto-  through one or more non-self-supporting helical ramps

blocantes. Avec ces dispositions selon l'invention, on atteint, avec des moyens très simples, le résultat que l'angle de rotation de la poignée entre les positions de fermeture et d'ouverture peut être augmenté de  blocantes. With these arrangements according to the invention, it is achieved, with very simple means, the result that the angle of rotation of the handle between the closed and open positions can be increased by

plusieurs fois, et qu'en outre la vanne peut être montée dans une enve-  several times, and that the valve can be mounted in a

loppe dont les dimensions extérieures sont celles d'une tête de vanne normalisée, du type à obturateur mobile axialement, et en outre que cette vanne peut être montée après coup dans des robinets déjà installés,  loppe whose external dimensions are those of a standard valve head, of the axially movable shutter type, and furthermore that this valve can be retrofitted into valves already installed,

après démontage de la'tête de vanne d'origine.  after disassembly of the original valve head.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques  The invention will be better understood and other features

apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints  will appear with the following description and accompanying drawings

o: - la figure I représente, en coupe longitudinale, une vanne d'arrêt et de réglage montée dans un corps de robinet; - la figure 2 représente, en coupe longitudinale, une autre vanne d'arrêt et de réglage; et - la figure 3 est une vue latérale de l'organe positionneur de la vanne  o: - Figure I shows, in longitudinal section, a stop valve and control mounted in a valve body; - Figure 2 shows, in longitudinal section, another stop valve and adjustment; and - Figure 3 is a side view of the positioner member of the valve

selon la figure 2.according to Figure 2.

Pour simplifier; des références identiques ont été utilisées pour désigner les éléments similaires des deux exemples de réalisation  To simplify; identical references were used to designate the similar elements of the two exemplary embodiments

représentés sur les figures.shown in the figures.

La vanne représentée sur la figure I est maintenue, au moyen  The valve shown in FIG. 1 is maintained by means of

d'un filet hélicoïdal, dans un corps de robinet I partiellement repré-  of a helical thread, in a body of tap I partially represented

senté. Tous les organes de cette vanne sont agencés dans une enceinte à symétrie circulaire, dont les dimensions extérieures correspondent à celles des têtes de vannes normalisées ayant des obturateurs mobiles axialement. Une broche tournante 3, immobile axialement, est montée  sented. All the members of this valve are arranged in a circularly symmetrical enclosure, the outer dimensions of which correspond to those of standardized valve heads having axially movable shutters. A rotating spindle 3, immobile axially, is mounted

coaxialement avec étanchéité dans l'enveloppe 2. La région de son extré-  coaxially with sealing in the envelope 2. The region of its

mité située à l'intérieur est munie d'un filet hélicoïdal fin ou normal  inside is equipped with a fine or normal helical thread

et se trouve en liaison avec un organe positionneur 4.  and is connected to a positioner member 4.

Cet organe positionneur 4 est maintenu dans l'enveloppe 2, dans un guide à section hexagonale qui l'empêche de tourner tout en  This positioner member 4 is held in the casing 2, in a hexagonal section guide which prevents it from rotating while

autorisant son déplacement axial.permitting its axial displacement.

Dans la région de l'enveloppe 2 se trouvant dans le corps I du  In the region of the envelope 2 found in the body I of the

robinet, un disque-siège 6, disposé transversalement à l'axe longitu-  valve, a seat disc 6, disposed transversely to the longitudinal axis

dinal, est maintenu avec étanchéité et immobilisé en rotation dans l'enveloppe 2. Un disque de réglage 7 est appliqué sur le côté amont du  dinal, is held sealed and immobilized in rotation in the casing 2. An adjusting disc 7 is applied on the upstream side of the

disque-siège 6 et maintenu dans cette position par un ressort à lame 21.  disc-seat 6 and held in this position by a leaf spring 21.

Le disque-siège 6 possède une ou plusieurs ouvertures de passage qui, au moyen d'une ou plusieurs ouvertures du disque de réglage, ou grâce à une forme appropriée de la surface de ce disque de réglage 7, peuvent être fermées ou complètement ouvertes par une rotation. Un organe tournant 5 est agencé à l'extrémité frontale située côté aval, entre le disque- siège 6 et la face frontale de la broche 3. Par un téton 51 traversant un trou central du disque-siège 6, cet organe tournant 5 est solidarisé en rotation au disque de réglage 7. A son extrémité opposée, l'organe tournant 5 est en liaison avec l'organe positionneur 4 par une rampe  The seat disc 6 has one or more through openings which, by means of one or more openings of the adjusting disc, or by a suitable shape of the surface of this adjusting disc 7, can be closed or completely opened by a rotation. A rotating member 5 is arranged at the front end located on the downstream side, between the seat disc 6 and the end face of the spindle 3. By a stud 51 passing through a central hole of the seat disc 6, this rotating member 5 is secured. in rotation to the adjusting disc 7. At its opposite end, the rotating member 5 is connected to the positioner member 4 by a ramp

hélicoïdale 8.helical 8.

La vanne opère de la façon suivante. Le fluide s'écoule du corps de robinet 1, dans le sens de la flèche, dans la région d'une partie qui, par exemple sous la forme d'un siège 11, est conçue pour une vanne classique avec obturateur mobile axialement. Le fluide pénètre dans l'enveloppe 2 ouverte frontalement et presse, dans la position de fermeture, le disque de réglage 7 contre le disque-siège 6. Ceci étant, si, avec la poignée, on fait tourner la broche 3, le filet hélicoïdal 31 engendre un déplacement axial de l'organe positionneur 4 qui, par la rampe hélicoïdale 8, fait tourner l'organe tournant 5 ainsi que le disque de réglage 7 qui lui est solidarisé en rotation, ce qui libère l'ouverture de passage dans le disque-siège 6, en fonction du degré de la rotation, de sorte que le fluide peut ensuite passer radialement par des trous 22 aménagés dans la paroi de l'enveloppe 2 et être envoyé dans un canal de sortie du corps de robinet 1. Par un choix approprié du pas du filet hélicoïdal 31, le rapport de conversion peut être modifié dans une plage relativement étendue, étant toutefois entendu que la rampe  The valve operates as follows. The fluid flows from the valve body 1, in the direction of the arrow, into the region of a portion which, for example in the form of a seat 11, is designed for a conventional valve with axially movable shutter. The fluid enters the envelope 2 open frontally and presses, in the closed position, the adjusting disc 7 against the seat disc 6. This being the case, if, with the handle, the spindle 3 is rotated, the helical thread 31 generates an axial displacement of the positioner member 4 which, by the helical ramp 8, rotates the rotary member 5 and the adjusting disc 7 which is secured to it in rotation, which releases the passage opening in the disc-seat 6, depending on the degree of rotation, so that the fluid can then pass radially through holes 22 arranged in the wall of the casing 2 and be sent into an outlet channel of the valve body 1. By a suitable choice of the pitch of the helical thread 31, the conversion ratio can be varied in a relatively wide range, it being understood however that the ramp

hélicoïdale 8 ne doit pas être autoblocante.  helical 8 must not be self-locking.

Sur les figures 2 et 3, est représenté un autre exemple de réalisation de l'invention, dans lequel l'organe tournant 5 est muni non pas d'une rampe hélicoïdale mais d'un téton transversal 9 qui, par ses deux extrémités, s'engage dans des rainures hélicoïdales 41 de l'organe positionneur 4. Un déplacement axial de l'organe positionneur 4, qui est guidé sans pouvoir tourner, a pour effet de faire tourner le téton transversal 9 en même temps que l'organe tournant 5 et le disque de réglage associé 7. Les rainures hélicoïdales 41 sont conçues de façon à exclure tout autoblocage. Par un choix approprié du pas du filet 31, on peut, là encore, faire varier le rapport de conversion dans une plage étendue. Afin de réduire autant que possible les forces de frottement dans les rainures, des rouleaux 91 ayant de préférence une surface extérieure conique sont montés sur le téton transversal 9. Ils sont reçus dans les rainures 41 à forme correspondante. Pour le reste, les deux exemples de réalisation sont de structures analogues et présentent la m9me caractéristique d'écoulement. Afin d'assurer la fiabilité de  FIGS. 2 and 3 show another embodiment of the invention, in which the rotating member 5 is provided not with a helical ramp but with a transverse nipple 9 which, at its two ends, is engaged in helical grooves 41 of the positioner member 4. An axial displacement of the positioner member 4, which is guided without being able to rotate, has the effect of rotating the transverse pin 9 at the same time as the rotating member 5 and the associated adjusting disk 7. The helical grooves 41 are designed to exclude all self-locking. By a suitable choice of the pitch of the net 31, one can, again, vary the conversion ratio in a wide range. In order to reduce as much as possible the frictional forces in the grooves, rollers 91 preferably having a conical outer surface are mounted on the transverse nipple 9. They are received in the correspondingly shaped grooves 41. For the rest, the two exemplary embodiments are of similar structures and have the same flow characteristic. In order to ensure the reliability of

l'étanchéité de l'enveloppe 2 dans le corps du robinet, une bague d'étan-  the sealing of the casing 2 in the valve body, a sealing ring

chéité 23 est prévue, d'une part, sur le filet 12 de vissage du corps 1  23 is predicted, on the one hand, on the thread 12 of the body screwing 1

et, d'autre part, sur la face frontale du siège 11.  and, on the other hand, on the front face of the seat 11.

Le disque-siège 6 et le disque de réglage 7 sont de préfé-  The seat disc 6 and the adjusting disc 7 are preferably

rence en une matière résistant à l'usure, par exemple en métal-dur, céramique d'oxydes, etc. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont  in a wear-resistant material, for example hard-metal, oxide ceramic, etc. Of course, the embodiments described are not

nullement limitatifs de l'invention.  in no way limitative of the invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Vanne d'arrêt et de réglage, notanment pour robinetterie sanitaire, cette vanne comportant une enveloppe qui peut etre insérée dans un robinet et qui présente des ouvertures d'entrée axiales et des ouvertures de sortie radiales, et dans laquelle un disque-siège muni d'au moins une ouverture de passage est maintenu transversalement à l'axe longitudinal sans pouvoir tourner, un disque de réglage mobile en rotation par l'intermédiaire d'une broche montée dans l'enveloppe étant appliqué contre ce disque-siège, cette vanne étant caractérisée en ce qu'un organe positionneur (4), monté sans pouvoir tourner, est déplaçable axialement au moyen de la broche (3) et, par l'intermédiaire d'un organe tournant (5) , est en liaison avec le disque de réglage (7), ledit organe tournant (5) étant solidarisé en rotation au disque de réglage et couplé à l'organe positionneur par l'intermédiaire d'une ou  1. Shut-off and regulating valve, in particular for sanitary tapware, this valve comprising an envelope which can be inserted into a tap and which has axial inlet openings and radial outlet openings, and in which a seat disc provided with at least one passage opening is maintained transversely to the longitudinal axis without being able to rotate, an adjusting disc movable in rotation by means of a pin mounted in the casing being applied against this seat disc, this valve being characterized in that a positioner member (4), rotatably mounted, is axially displaceable by means of the spindle (3) and, via a rotary member (5), is connected with the adjusting disc (7), said rotating member (5) being rotatably attached to the adjusting disc and coupled to the positioner member via one or plusieurs rampes hélicoïdales non autoblocantes.  several non-self-locking helical ramps. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que  Valve according to Claim 1, characterized in that l'organe tournant (5) est monté dans l'organe positionneur (4), coaxia-  the rotating member (5) is mounted in the positioner member (4), coaxially lement aux moyens de couplage et est arrêté axialement par le disque-  to the coupling means and is stopped axially by the disc- siège (6) et/ou par la broche (3) non montante.  seat (6) and / or by the spindle (3) not rising. 3. Vanne selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée  Valve according to one of Claims 1 or 2, characterized en ce que l'organe positionneur (4) est couplé à l'organe tournant (5)  in that the positioner member (4) is coupled to the rotating member (5) par l'intermédiaire d'une rampe hélicoïdale (8).  via a helical ramp (8). 4. Vanne selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée  Valve according to one of Claims 1 or 2, characterized en ce que l'organe tournant (5) est couplé à l'organe positionneur (4)  in that the rotating member (5) is coupled to the positioner member (4) par un téton transversal (9) qui s'engage dans des rainures hélicol-  by a transverse pin (9) which engages in helical grooves dales (41) dans l'organe positionneur (4).  dales (41) in the positioner member (4). 5. Vanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que, dans la région des rainures (41), des rouleaux (91), de préférence des rouleaux coniques, sont agencés sur le téton transversal (9), les  Valve according to Claim 4, characterized in that in the region of the grooves (41), rollers (91), preferably tapered rollers, are arranged on the transverse nipple (9), the rainures (41) ayant des surfaces de roulement de forme correspondante.  grooves (41) having correspondingly shaped rolling surfaces.
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