FR2571117A1

FR2571117A1 - Monoblock tap for liquids and gases

Info

Publication number: FR2571117A1
Application number: FR8414905A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-04

Abstract

Monoblock tap for fluids comprising a body, and a means for controlling the flow 4 of the said fluid, mounted rotatably in the said body and equipped with a control means. It is characterised in that the said body is composed of two half-bodies 1, 2 which are identical and in that it comprises, moreover, a sleeve 6 arranged between each half-body 1, 2 and the said control means 5.

Description

ROBINET MONOBLOC POUR LIQUIDES ET GAZ
La présente invention concerne le domaine des robinets pour fluides, ctest-à-dire pour liquides et gaz.MONOBLOCK TAP FOR LIQUIDS AND GASES
The present invention relates to the field of valves for fluids, that is to say for liquids and gases.

Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les robinets constitués en matières synthétiques, notamment en polyéthylène ou matériaux similaires. Diverses solutions ont été proposées pour réaliser des robinets aisés et peu coûteux à construire. Les buts poursuivis consistent à réaliser le minimum de pièces possibles pour un robinet et à faire en sorte que le montage de ces différentes pièces soit commode et aboutisse à un résultat fiable, c'est-à-dire à un robinet présentant la résistance et l'étanchéité voulues. It relates more particularly, but not exclusively, to taps made of synthetic materials, in particular polyethylene or similar materials. Various solutions have been proposed for making taps that are easy and inexpensive to build. The aims are to make the minimum number of parts possible for a tap and to ensure that the assembly of these different pieces is convenient and leads to a reliable result, that is to say a tap having the resistance and the sealing required.

On rappellera que les robinets sont constitués, sous leur forme la plus générale, par un corps en une ou plusieurs parties, raccordé aux conduites d'entrée et de sortie du fluide. A l'intérieur de ce corps est prévu un moyen de contrôle de l'écoulement du fluide qui, le plus souvent, est constitué par une pièce de forme générale cylindrique ou sphérique au centre de laquelle est ménagé un conduit cylindrique. Ce moyen de contrôle est monté en rotation dans le corps pour pouvoir, soit permettre l'écoulement du fluide, soit interrompre celuici, soit encore le réguler en adoptant des positions intermédiaires. It will be recalled that the valves consist, in their most general form, of a body in one or more parts, connected to the inlet and outlet pipes of the fluid. Inside this body is provided a means of controlling the flow of the fluid which, most often, consists of a part of generally cylindrical or spherical shape at the center of which is formed a cylindrical conduit. This control means is mounted in rotation in the body in order to either allow the flow of the fluid, or interrupt it, or even regulate it by adopting intermediate positions.

Pour obtenir l'actionnement du moyen de contrôle de l'écoulement du fluide, celui-ci est relié à un moyen de commande accessible de l'extérieur qui peut être manipulé généralement par une clé ou un volant. To obtain actuation of the fluid flow control means, the latter is connected to a control means accessible from the outside which can generally be manipulated by a key or a steering wheel.

La présente invention a pour objet un robinet du type de ceux précédemment décrits, caractérisé en ce que ledit corps est constitué de deux demi-corps identiques et en ce qu'il comporte, en outre, une chemise disposée entre chaque demi-corps et ledit moyen de commande. The subject of the present invention is a tap of the type of those previously described, characterized in that said body consists of two identical half-bodies and in that it further comprises a jacket disposed between each half-body and said control means.

Ce robinet peut être constitué en tout matériau et notamment par un matériau synthétique tel que du polyéthylène. This valve can be made of any material and in particular a synthetic material such as polyethylene.

Le moyen de contrôle de l'écoulement peut être de forme générale sphérique, cylindrique ou conique. The flow control means can be generally spherical, cylindrical or conical.

Le moyen de contrôle de l'écoulement et son moyen de commande peuvent être avantageusement constitués d'une seule pièce. The flow control means and its control means can advantageously consist of a single piece.

La chemise précédemment citée est de forme générale cylindrique et comporte au moins une collerette externe coopérant avec une rainure ménagée dans chaque demi-corps. The aforementioned shirt is of generally cylindrical shape and comprises at least one external collar cooperating with a groove made in each half-body.

Le moyen de commande est également de forme générale cylindique et comporte, au moins, une gorge circulaire pour un joint d'étanchéité situé entre la face interne de ladite chemise et ladite gorge. The control means is also generally cylindrical in shape and comprises, at least, a circular groove for a seal situated between the internal face of said jacket and said groove.

On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels :
- La figure 1 est une vue de face avec demi-coupe d'un robinet selon l'invention.A particular embodiment of the invention will now be described in more detail which will make it better understand the essential characteristics and the advantages, it being understood however that this embodiment is chosen by way of example and that it is in no way limiting. Its description is illustrated by the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a front view with half-section of a valve according to the invention.

- La figure 2 est une vue de profil en demi-coupe selon BB de la figure 1. - Figure 2 is a side view in half-section along BB of Figure 1.

- La figure 3 est une vue en perspective de la chemise incluse dans le robinet. - Figure 3 is a perspective view of the shirt included in the tap.

Le robinet selon l'invention comprend deux demicorps identiques 1, 2 assemblés selon un plan 3 qui, dans le cas de la figure, est perpendiculaire à l'axe d'écou lement dudit robinet. The valve according to the invention comprises two identical half-bodies 1, 2 assembled along a plane 3 which, in the case of the figure, is perpendicular to the flow axis of said valve.

A l'intérieur de ce robinet est disposé un moyen de contrôle d'écoulement du fluide 4 qui, dans le cas de la figure, est de forme générale sphérique. Ce moyen de contrôle de ltéeoulement du fluide est associé à-un moyen de commande 5 qui, dans le cas de la figure, forme une pièce unique avec le moyen de contrôle 4. Inside this tap is disposed a means for controlling the flow of the fluid 4 which, in the case of the figure, is of generally spherical shape. This means of controlling the flow of the fluid is associated with a control means 5 which, in the case of the figure, forms a single piece with the control means 4.

Une chemise 6, également représentée sur la figure 3, qui est de forme générale cylindrique, est disposée dans la partie supérieure du robinet entre chaque demi-corps 1, 2 et l'ensemble : moyen de contrôle de l'écoulement 4 - moyen de commande 5. A jacket 6, also shown in Figure 3, which is generally cylindrical, is disposed in the upper part of the valve between each half-body 1, 2 and the assembly: flow control means 4 - means of command 5.

La chemise 6 prend appui sur chaque demi-corps 1, 2 par l'intermédiaire d'une collerette externe 7 qui s'insère dans une gorge 8, de forme et volume sensiblement identiques, ménagée dans la partie supérieure de chaque demi-corps 1, 2. La chemise prend également appui sur chaque demi-corps par sa surface cylindrique externe 20 qui coopère avec deux surfaces équivalentes des demi-corps. The shirt 6 is supported on each half-body 1, 2 by means of an external collar 7 which is inserted in a groove 8, of substantially identical shape and volume, formed in the upper part of each half-body 1 , 2. The jacket also bears on each half-body by its external cylindrical surface 20 which cooperates with two equivalent surfaces of the half-bodies.

Dans le cas représenté sur raz figure, la chemise comporte une collerette. L'homme de l'art comprendra qu'il serait possible de concevoir une chemise comportant non plus une, mais deux collerettes, identiques ou non, disposées l'une au-dessus de l'autre et coopérant avec deux rainures, de même configuration, ménagées dans le demi-corps 1 et 2. La présence de ces collerettes multiples assurerait éventuellement une meilleure stabilité de la chemise dans le demi-corps renforçant ainsi les caractéristiques mécaniques du robinet. In the case shown in the figure, the shirt has a collar. Those skilled in the art will understand that it would be possible to design a shirt no longer comprising one, but two collars, identical or not, arranged one above the other and cooperating with two grooves, of the same configuration. , formed in the half-body 1 and 2. The presence of these multiple collars would possibly ensure better stability of the jacket in the half-body, thus reinforcing the mechanical characteristics of the valve.

La présence de la chemise 6 constitue un des moyens essentiels de l'invention; en effet, l'homme de l'art comprendra que, sans ce moyen, il ne serait pas possible de souder les deux demi-corps 1, 2 sans détériorer les moyens de contrôle de l'écoulement, que ce soit au niveau de la tige de commande 5 ou à celui de la sphère, du cylindre ou du cône desdits moyens de con trôle 4. The presence of the shirt 6 constitutes one of the essential means of the invention; in fact, those skilled in the art will understand that, without this means, it would not be possible to weld the two half-bodies 1, 2 without damaging the flow control means, whether at the level of the control rod 5 or that of the sphere, cylinder or cone of said control means 4.

La chemise 6 remplit un double rôle, à savoir celui de protection du moyen de contrôle de ltécoulement 4 lors de la soudure et celui d'étanchéification lorsque le robinet est soudé. The jacket 6 fulfills a double role, namely that of protecting the flow control means 4 during welding and that of sealing when the valve is welded.

Le moyen de commande, qui est de forme générale cylindrique, comporte deux rainures 9, 10 dans lesquelles sont disposés les joints d'étanchéité 11, 12. Ces joints prennent appui sur la surface cylindrique interne de la chemise 6. The control means, which is generally cylindrical, has two grooves 9, 10 in which the seals 11, 12 are arranged. These seals bear on the internal cylindrical surface of the jacket 6.

La présence de deux rainures et de deux joints n'est pas critique. Pour certaines applications, et notamment lorsque la pression du fluide est faible, un joint d'étanchéité et donc une rainure peut être suffisant. The presence of two grooves and two seals is not critical. For certain applications, and in particular when the fluid pressure is low, a seal and therefore a groove may be sufficient.

Pour d'autres applications, et notamment pour le transport de fluide sous haute pression, l'existence d'un nombre' supérieur de rainures et de joints peut être requise.For other applications, and in particular for transporting fluid under high pressure, the existence of a greater number of grooves and seals may be required.

L'homme de l'art pourra déterminer dans chaque cas la solution optimale.Those skilled in the art can determine in each case the optimal solution.

Le moyen de contrôle de ltécoulement du fluide prend appui non pas directement sur chaque demi-corps 1, 2, mais sur des sièges 13, 14 de façon connue en soi. The fluid flow control means bears not directly on each half-body 1, 2, but on seats 13, 14 in a manner known per se.

Pour permettre l'assemblage des deux demi-corps, selon un processus qui sera expliqué ci-après, il est prévu de ménager, sensiblement au niveau du plan de jonction de chaque demi-corps et sur la partie interne dudit plan, une rainure 15 dont la forme épouse celle du moyen de contrôle de l'écoulement, c'est-à-dire qu'elle est sensiblement circulaire dans le cas de la figure. To allow the assembly of the two half-bodies, according to a process which will be explained below, provision is made to provide, substantially at the junction plane of each half-body and on the internal part of said plane, a groove 15 whose shape matches that of the flow control means, that is to say that it is substantially circular in the case of the figure.

On a indiqué précédemment que le robinet de l'invention pourrait avantageusement être réalisé en polyéthylène. Dans ce cas, l'assemblage est réalisé à partir de deux demi-corps 1 et 2 dont on chauffe les surfaces qui devront être soudées. Ensuite, on interpose entre ces deux demi-corps, d'une part la chemise 6, et d'autre part le moyen de commande de l'écoulement 4 avec son organe de commande 5. Bien entendu, la chemise 6 est chauffée de façon concomitante des demi-corps 1, 2 de telle sorte qu'elle puisse être soudée à ceux-ci par l'intermédiaire de sa surface cylindrique externe 20. It was previously indicated that the valve of the invention could advantageously be made of polyethylene. In this case, the assembly is carried out from two half-bodies 1 and 2, the surfaces of which are to be welded are heated. Then, these two half-bodies are interposed, on the one hand the jacket 6, and on the other hand the flow control means 4 with its control member 5. Of course, the jacket 6 is heated so concomitant with the half-bodies 1, 2 so that it can be welded to them via its external cylindrical surface 20.

Lorsqu'on exerce une pression sur les deux demicorps 1 et 2 l'un contre l'autre, le matériau constituant chacun des demi-corps, par exemple le polyéthylène, s'écoule dans une certaine mesure, d'une part à l'extérieur du robinet formant ainsi un cordon de soudure 16 et, d'autre part au niveau de la rainure 15. Ceci permet d'assurer une excellente liaison entre les deux demi-corps sans pour cela gêner la rotation du moyen de commande de l'écoulement 4. When pressure is exerted on the two half-bodies 1 and 2 against each other, the material constituting each of the half-bodies, for example polyethylene, flows to a certain extent, on the one hand to the outside of the tap thus forming a weld bead 16 and, on the other hand at the level of the groove 15. This makes it possible to ensure an excellent connection between the two half-bodies without thereby hindering the rotation of the control means of the flow 4.

Au niveau de la chemise 6, on a prévu deux languettes 17, 18 qui débouchent au niveau de la rainure 15 et qui contribuent également à assurer l'étanchéité et la cohésion voulues de l'ensemble. Dans ce cas, on entend par étanchéité que les languettes permettent d'éviter que la matière fondue, qui est refoulée vers l'intérieur du robinet lors du soudage, n'atteigne la sphère des moyens de contrôle de l'écoulement 4, ce qui, bien entendu altèrerait de façon définitive le bon fonctionnement de ce robinet. At the level of the jacket 6, two tongues 17, 18 are provided which open out at the level of the groove 15 and which also contribute to ensuring the desired tightness and cohesion of the assembly. In this case, the term sealing means that the tongues make it possible to prevent the molten material, which is pushed back towards the inside of the valve during welding, from reaching the sphere of the flow control means 4, which , of course would permanently affect the proper functioning of this valve.

Comme on le remarquera dans les figures 1 et 2, le moyen de commande 5, pour pouvoir être manipulé de l'extérieur par exemple par une clé, est relié à un dispositif de type classique tel qu'un carré 19 qui comporte des repères et des moyens de butée (non représentés) pour que l'utilisateur puisse repérer aisément les positions ouvertes et fermées du robinet. As will be noted in FIGS. 1 and 2, the control means 5, in order to be able to be manipulated from the outside, for example by a key, is connected to a device of conventional type such as a square 19 which includes pins and stop means (not shown) so that the user can easily identify the open and closed positions of the valve.

Pour ce qui concerne l'étape de chauffage des demi-corps du robinet, on peut avantageusement réaliser un dispositif de type "miroir" bien connu dans ce domaine et dont la forme épouse sensiblement celle des deux demicorps à unir. Une telle pièce permet de chauffer de façon sensiblement égale chaque demi-corps du robinet, facilitant ainsi la soudure des deux ensembles avec chemise avec inclusion du moyen de contrôle de l'écoulement du fluide. As regards the step of heating the half-body of the valve, it is advantageously possible to produce a device of the "mirror" type well known in this field and whose shape substantially matches that of the two half-bodies to be joined. Such a part makes it possible to heat substantially equally each half-body of the valve, thus facilitating the welding of the two assemblies with a jacket with the inclusion of the means for controlling the flow of the fluid.

Dans la description des figures, le moyen de contrôle de l'écoulement du fluide a été considéré comme étant de forme sphérique. Ce mode de réalisation est particulièrement préféré mais il va de soi que d'autres formes de révolution, par exemple cylindrique ou autres, pourraient être adoptées en fonction des désidérata des utilisateurs. In the description of the figures, the means for controlling the flow of the fluid has been considered to be spherical in shape. This embodiment is particularly preferred but it goes without saying that other forms of revolution, for example cylindrical or others, could be adopted according to the wishes of the users.

L'homme de l'art comprendra qu'au moment du soudage des deux demi-corps, une partie de la matière constituant chacune de ces pièces, ainsi qu'une partie de la matière formant la chemise, est consommée du fait du chauffage (de l'ordre de 250 degrés pour du polyéthylène) et du fait de la pression que l'on exerce sur chaque demi-pièce. Those skilled in the art will understand that when the two half-bodies are welded, part of the material constituting each of these parts, as well as part of the material forming the jacket, is consumed due to heating ( of the order of 250 degrees for polyethylene) and because of the pressure that is exerted on each half-piece.

De ce fait, il est nécessaire, au moment de la conception, d'augmenter les cotes des pièces en cause. Therefore, it is necessary, at the time of design, to increase the dimensions of the parts in question.

L'augmentation dépendra, bien sûr, des dimensions et surtout de la nature des matériaux constituant les demicorps et la chemise.The increase will depend, of course, on the dimensions and especially on the nature of the materials constituting the half-bodies and the jacket.

Pour un robinet constitué de polyéthylène, une augmentation de longueur de l'ordre de 0,75 mm a été considérée comme satisfaisante. For a tap made of polyethylene, an increase in length of the order of 0.75 mm was considered satisfactory.

Un des avantages présentés par la présente invention réside dans la possibilité de réaliser l'en semble moyen de contrôle de I'écoulement,- moyen de commande de ce dispositif, en une seule pièce. One of the advantages presented by the present invention lies in the possibility of making the whole flow control means, control means of this device, in one piece.

En effet, il convient de rappeler que, dans la plupart des dispositifs de l'art antérieur, la tige de commande 5 et le moyen de contrôle de l'écoulement proprement dit constituaient deux organes séparés, qu'il convenait de monter dans le corps du robinet l'un après l'autre. Cette constitution en deux parties présentait, de ce fait, un point de faiblesse, ce qui n'existe pas avec la présente invention. Indeed, it should be recalled that, in most of the devices of the prior art, the control rod 5 and the flow control means proper constituted two separate organs, which had to be mounted in the body one after the other. This two-part constitution therefore presented a point of weakness, which does not exist with the present invention.

Un autre avantage de l'invention réside dans la rapidité de montage et dans la grande résistance dVen semble du robinet. Il est également lié au fait qutil n'existe que peu de zones mortes dans de tels dispositifs, ce qui n'était pas le cas des robinets de l'art antérieur. On sait que l'existence de zones mortes est source de deux ennuis majeurs
- en premier lieu, elle peut être à ltorigine de pollutions, par exemple biologiques dans le domaine de l'industrie alimentaire ou chimiques (oxydation notamment);
- en second lieu, elle constitue un point de faiblesse, d'usure et éventuellement de rupture prématurées pour le robinet.Another advantage of the invention lies in the speed of assembly and in the high resistance of the valve. It is also linked to the fact that there are only a few dead zones in such devices, which was not the case with taps of the prior art. We know that the existence of dead zones is the source of two major problems.
- first, it can cause pollution, for example biological pollution in the food industry or chemicals (oxidation in particular);
- secondly, it constitutes a point of weakness, premature wear and possibly rupture for the tap.

D'autre part, les deux demi-corps constituant le robinet sont, au moins pour ce qui concerne leurs parties essentielles, identiques, ce qui simplifie grandement la fabrication. On the other hand, the two half-bodies constituting the valve are, at least as regards their essential parts, identical, which greatly simplifies manufacturing.

Dans la présente description, il a été surtout fait référence aux robinets en polyéthylène. Il va de soi que les robinets de l'invention pourraient être réalisés en tout matériau tel que métal ou matériaux synthétiques. In the present description, reference has been made above all to polyethylene taps. It goes without saying that the valves of the invention could be made of any material such as metal or synthetic materials.

D'autre part, les deux demi-corps constituant le robinet peuvent ne pas être soudés l'un contre l'autre mais simplement assemblés par bride, coupole avec tirants ou moyens équivalents avec joint d'étanchéité. Dans ce cas, les deux demi-corps sont fabriqués aux cotes exactes et non plus avec un excédent de matière comme dans les robinets en polyéthylène soudé. Ce cas peut se présenter notamment lorsqu'on a à faire à des robinets destinés à être utilisés dans l'industrie alimentaire ou chimique où un démontage doit être réalisé pour des contraintes liées à l'hygiène. On the other hand, the two half-bodies constituting the valve may not be welded against each other but simply assembled by flange, dome with tie rods or equivalent means with gasket. In this case, the two half-bodies are manufactured with exact dimensions and no longer with an excess of material as in taps in welded polyethylene. This case can arise in particular when dealing with taps intended for use in the food or chemical industry where disassembly must be carried out for constraints related to hygiene.

On notera que dans une telle hypothèse, il serait possible soit de maintenir la structure telle quelle, soit de souder la chemise sur un seul des demi-corps, soit éventuellement de supprimer totalement cette chemise. It will be noted that in such a case, it would be possible either to maintain the structure as it is, or to weld the shirt on only one of the half-bodies, or possibly to completely remove this shirt.

On précisera que, si dans la présente description et les figures, la surface externe 20 de la chemise 6 est de forme cylindrique, elle pourrait, en fait, être de toute autre forme, de révolution ou non, étant bien entendu que les surfaces correspondantes de chaque demicorps aurait alors une forme équivalente. It will be specified that, if in the present description and the figures, the external surface 20 of the jacket 6 is of cylindrical shape, it could, in fact, be of any other shape, of revolution or not, it being understood that the corresponding surfaces of each half-body would then have an equivalent shape.

Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. Naturally, the invention is in no way limited by the features which have been specified in the foregoing or by the details of the particular embodiment chosen to illustrate the invention. All kinds of variants can be made to the particular embodiment which has been described by way of example and to its constituent elements without departing from the scope of the invention. The latter thus includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations.

Claims

1. tap for fluid comprising a body, a means for controlling the flow (4) of said fluid, mounted for rotation in said body and provided with a control means, characterized in that said body consists of two half-bodies (1, 2) identical and in that it further comprises a jacket (6) disposed between each half-body and said control means (5).

2. Tap according to claim 1, characterized in that the flow control means (4) is generally spherical or cylindrical.

3. Tap according to one of claims 1 to 2, characterized in that the flow control means (4) and its control means (5) are in one piece.

4. Tap according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said jacket (6) is of generally cylindrical shape and comprises at least one external flange (7) cooperating with a groove (8) formed in each half body (1, 2).

5. Tap according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said jacket is welded to each half-body by its external cylindrical surface (20).

6. Tap according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the control means (5) is of generally cylindrical shape and comprises at least one groove (9) circular for a seal (11) located between the internal face of said shirt (6) and said groove (9).

7. Tap according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the two half-bodies (1, 2) are assembled on a flat surface having on its internal part a groove (15).

8. Tap according to claim 7, characterized in that said shirt (6) comprises two tongues (17, 18) cooperating with said groove (15).