FR2820488A1 - Robinet trois voies a sphere perfectionnee pour dispositif de prise en charge et procede de montage - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un robinet trois voies pour dispositif de prise en charge sur le coté ou sur le dessus, le robinet comportant un corps (2), un orifice de prise (10), de perçage (11) et latéral (12), une chambre avec une sphère trois voies (21) comportant deux rainure en creux pouvant recevoir une extrémité engageante (20) d'un organe de manoeuvre. Selon l'invention, la sphère est aplatie vers ses deux pôles opposés ouverts et en continuité dans deux zones planes (30). Les pôles peuvent venir respectivement en relation avec l'orifice de perçage et l'orifice de prise lorsque la sphère est dans une position de perçage. Au moins un siège de chaque paire de siège comporte une collerette souple. L'orifice latéral est un mamelon (28) rapporté vissé dans un passage de corps. Un procédé de montage est également revendiqué.
Description
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La présente invention concerne un robinet trois voies à sphère perfectionnée pour dispositif de prise en charge ainsi qu'un procédé de montage d'un tel robinet. Elle a des applications dans le domaine de la distribution de l'eau.
Les robinets à tournant sphérique de type trois voies pouvant être utilisé indifféremment en prise droite ou à 900 par changement de position d'un organe de manoeuvre sont connus. On peut par exemple citer la demande de brevet FR-2 552 842 qui divulgue un tel robinet. Ce type de robinet simplifie la gestion des stocks puisqu'il suffit, à partir des mêmes pièces, d'inverser la disposition des dites pièces entre elles, pour obtenir la prise droite ou à 90 .
Le point sensible des robinets sphériques trois voies réside dans l'étanchéité sur la sphère. En effet cette étanchéité doit être faite sur deux axes perpendiculaires, ce qui implique un serrage de sièges sur la sphère selon ces deux axes.
Pour des raisons évidentes de coût de revient, le nombre de mamelons, c'est-à-dire de pièces rapportées vissées sur le corps pour réaliser ce serrage doit être réduit. En particulier si on envisage de positionner la sphère sur deux sièges fixes du corps, puis de la serrer par deux sièges sur des mamelons rapportés, on a une mise en position hyperstatique de la sphère qui risque d'entraîner un désalignement des axes perpendiculaires par rapport à l'organe de manoeuvre.
D'autre part, les robinets utilisés dans l'adduction d'eau pour le raccordement d'une canalisation d'abonnés à une conduite de distribution d'eau et appelés robinets de prise en charge car permettant le percement de la conduite alors que celle-ci est en pression, sont également connus. La fixation de ces robinets sur la conduite est réalisée par l'intermédiaire soit d'un collier sur lequel est vissé le robinet, soit que le robinet intègre la fonction de collier et est alors appelé robinet-collier. L'étanchéité sur la conduite est obtenue par mise en oeuvre d'un joint d'étanchéité comprimé sur la conduite par le collier ou le robinet-collier. Parmi ceux-ci, les robinets-colliers à sangle présentent plusieurs avantages. La pose est simplifiée puisqu'une seule pièce réalise les fonctions
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d'étanchéité et robinet. La gestion des stocks est également simplifiée par la réduction du nombre de références. Enfin, les risques de fuite sont réduits par la diminution des assemblages de pièces. On peut ainsi mentionner le robinet-collier à sangle décrit dans le brevet FR-2781549 qui présente un collier de prise en charge mettant en oeuvre une sangle indexée coopérant avec un cliquet intégré à une selle.
Selon le type de raccordement, on dispose de deux types de robinet ou robinet-collier de prise en charge qui sont spécifiques. Le premier type permet la réalisation d'une prise sur le côté, l'axe de perçage de la conduite étant perpendiculaire à l'axe de la conduite et horizontal dans l'axe du départ du raccordement. Le second type permet une prise sur le dessus, l'axe de perçage de la conduite étant également perpendiculaire à l'axe de la conduite mais cette fois vertical, le robinet réalisant un coude à 90'au- dessus de la conduite pour permettre le départ du raccordement à l'horizontale. Il apparaît donc particulièrement intéressant de mettre en oeuvre un robinet à tournant sphérique de type trois voies dans un dispositif de prise en charge car la prise sur le coté ou sur le dessus peut être obtenue à partir des mêmes pièces du dispositif par changement de disposition desdites pièces entre elles.
Le but de l'invention est d'apporter des améliorations aux robinets ou robinets-colliers pour dispositifs de prise en charge et mettant en oeuvre des tournants sphériques du type trois voies.
L'invention concerne donc un robinet trois voies pour dispositif de prise en charge sur le coté ou sur le dessus d'une dérivation sur une conduite, le robinet comportant un corps, un premier orifice, un second orifice et un orifice latéral, les orifices étant circulaires et le corps étant creux avec une chambre contenant une sphère trois voies comportant deux empreintes en creux pouvant recevoir une extrémité engageante d'un organe de manoeuvre pour actionnement en rotation de la sphère sur une première et une seconde paires de sièges destinés à assurer l'étanchéité de la sphère en position de fermeture du robinet, le
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premier orifice, le second orifice et la chambre étant en communication et coaxiaux à un axe principal, l'orifice latéral étant en communication avec la chambre et coaxial à un axe latéral perpendiculaire à l'axe principal, la première paire de sièges étant coaxiale à l'axe principal et la seconde paire de sièges étant coaxiale à l'axe latéral, l'organe de manoeuvre pouvant être fixé dans un des orifices pour montage droit de prise en charge sur le dessus ou pour montage à 900 due prise en charge sur le côté.
Selon l'invention, la sphère est aplatie à ses deux pôles opposés ouverts et en continuité dans deux zones de contact de siège planes, et le robinet comporte un premier moyen de serrage de la sphère sur la première paire de sièges selon l'axe principal et un second moyen de serrage de la sphère sur la seconde paire de sièges selon l'axe latéral, et un siège de chaque paire de sièges opposé au moyen de serrage correspondant est fixe, immobilisé contre une paroi de la chambre, ledit siège fixe comportant une collerette souple destinée à venir au contact de la sphère.
Dans divers modes de réalisation de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles, sont mis en oeuvre : - au moins un siège de chaque paire de siège comporte une collerette souple destinée à venir au contact de la sphère, - les deux zones de contact de siège sont en relation avec la première paire de sièges, - les deux zones de contact de siège sont en relation avec la seconde paire de sièges, - le siège à collerette souple de la seconde paire de sièges est disposé en butée contre une paroi de fond de chambre opposé à l'orifice latéral, et le second moyen de serrage est un mamelon rapporté vissé dans l'orifice latéral, - le siège à collerette souple de la première paire de sièges est disposé en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier ou du second orifice et le premier moyen de serrage est un mamelon rapporté vissé dans respectivement le second ou le premier orifice,
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- le dispositif est fixé sur la conduite par un moyen de fixation comprimant un joint d'étanchéité de prise sur ladite conduite et destiné à assurer l'étanchéité de la prise, et le siège à collerette souple de la première paire de sièges est disposé en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier ou du second orifice et le premier moyen de serrage comporte un siège tubulaire et le joint d'étanchéité de prise disposés dans respectivement le second ou le premier orifice, le siège tubulaire étant encliqueté dans ledit orifice et transmettant la force de compression du joint d'étanchéité de prise,
- le premier orifice est un orifice de perçage, - le second orifice est un orifice de prise, - le moyen de fixation comporte une sangle et une semelle, la sangle étant fixée aux deux extrémités de la semelle, - la semelle comporte un premier moyen de fixation à cliquet de la sangle comportant des bossages et un second moyen de fixation et serrage articulé sur fourche d'une tige filetée avec té d'enroulement d'extrémité de sangle, - le corps et la semelle sont deux pièces indépendantes assemblées entre elles par un montage baïonnette indexé, la semelle étant une pièce comportant une ouverture traversante cylindrique délimitée du coté opposé à la conduite par un rebord externe et dans laquelle est introduit et fixé d'une manière amovible le corps par l'orifice correspondant, le corps et la semelle étant en outre maintenus ensembles par une bague élastique amovible immobilisée en surface externe du corps et prenant appui sur le rebord externe de la semelle, la baïonnette comportant sur le corps au moins deux ergots mâles, l'ergot pouvant venir en engagement dans un logement femelle interne de l'ouverture de la semelle, ledit logement femelle interne comprenant un rebord discontinu de blocage d'extraction par lequel l'ergot du corps est bloqué en extraction et rotation dans une niche après introduction, rotation et retrait partiel, la dimension de la niche correspondant à celle de l'ergot,
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- le collier comporte une semelle, le corps et la semelle étant deux pièces indépendantes assemblées entre elles par un montage en baïonnette, la semelle étant une pièce comportant une ouverture traversante cylindrique délimitée du coté opposé à la conduite par un rebord externe et dans laquelle est introduit et fixé d'une manière amovible le corps par son orifice de prise, le corps et la semelle étant en outre maintenus ensembles par une bague élastique amovible immobilisée en surface externe du corps et prenant appui sur le rebord externe de la semelle, - la baïonnette comporte sur le corps au moins deux ergots mâles, l'ergot pouvant venir en engagement dans un logement femelle interne de l'ouverture de la semelle, ledit logement femelle interne comprenant un rebord discontinu de blocage d'extraction par lequel l'ergot du corps est bloqué en extraction après introduction et rotation dans le logement pour que l'ergot soit en relation avec le rebord de blocage d'extraction, - ta baïonnette est crantée, le rebord de blocage d'extraction comportant en outre au moins une niche dont la dimension correspond audit ergot afin que l'ergot soit en outre bloqué en rotation dans le logement de la semelle après introduction dans le logement, rotation et retrait partiel du corps, - au moins deux niches sont disposées dans l'ouverture de semelle, - le logement femelle interne de l'ouverture de la semelle est en outre bordé du coté opposé au rebord de blocage d'extraction par un rebord continu de buté d'ergot limitant l'introduction du corps dans l'ouverture de semelle lors du montage, - la bague élastique est immobilisée dans une gorge de la surface externe du corps, - la bague élastique est immobilisée par un épaulement circulaire de butée en surface externe du corps, la bague prenant appui sur le rebord externe de la semelle et sur ledit épaulement circulaire de butée, - l'épaulement circulaire de butée limite l'introduction du corps dans l'ouverture de semelle lors du montage, ledit épaulement de butée venant au contact du rebord externe de la semelle,
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- les ergots sont angulairement régulièrement répartis en périphérie du corps, - les niches sont angulairement régulièrement réparties dans l'ouverture de semelle, - l'organe de manoeuvre comporte au moins un axe de manoeuvre, un moyen de fixation fileté et un arrêt entraîné en rotation par ledit organe de manoeuvre, l'axe de manoeuvre étant terminé à une première extrémité par l'extrémité engageante et comportant un épaulement destiné à bloquer en translation le moyen de fixation fileté vers la première extrémité, le moyen de fixation fileté étant en outre monté mobile en rotation sur l'axe de manoeuvre, au moins un du premier ou du second orifice et l'orifice latéral comportant un filetage complémentaire du moyen de fixation fileté de l'organe de manoeuvre et le corps comporte extérieurement deux butées symétriques disposées à 1800 l'une de l'autre et de part et d'autre d'au moins un du premier ou du second orifice et de l'orifice latéral, et les butées du corps et l'arrêt de l'organe de manoeuvre sont agencés de façon à ce que lorsque l'extrémité engageante de l'organe de manoeuvre est dans l'empreinte correspondante de la sphère, l'organe de manoeuvre est en butée d'une part pour l'ouverture, l'arrêt venant alors en appui sur la première butée, et, d'autre part pour la fermeture du robinet, l'arrêt venant alors en appui sur la seconde butée, - l'arrêt est une pièce en L rapportée avec un orifice de passage de l'axe de manoeuvre et comportant au moins un méplat complémentaire d'un méplat dudit axe pour l'entraînement en rotation, - la pièce en L de l'arrêt est une tôle inox, - !'axe de manoeuvre comporte en outre un épaulement orienté vers l'extrémité engageante coopérant avec un épaulement correspondant de l'orifice latéral ou de l'orifice de perçage afin de limiter l'introduction de l'axe de manoeuvre dans lesdits orifices lors du serrage de l'organe de manoeuvre sur l'orifice correspondant,
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- l'organe de manoeuvre comporte en outre un chapeau rapporté fixé pour entraînement en rotation d'une seconde extrémité de l'axe de manoeuvre opposée à l'extrémité engageante, ledit chapeau bloquant en translation le moyen de fixation fileté et l'arrêt sur l'axe de manoeuvre vers la seconde extrémité, - l'organe de manoeuvre comporte en outre un chapeau et un ressort, le chapeau étant rapporté et fixé pour entraînement en rotation d'une seconde extrémité de l'axe de manoeuvre opposée à l'extrémité engageante, ledit chapeau étant en outre monté mobile en translation limitée le long de l'axe de manoeuvre, le ressort tendant à éloigner le chapeau de la seconde extrémité de l'axe de manoeuvre, afin que le moyen de fixation fileté et l'arrêt puissent se translater limitativement le long de l'axe de manoeuvre, - l'arrêt est intégré au chapeau, ledit chapeau étant une pièce monobloc, - le moyen de fixation fileté de l'organe de manoeuvre est un écrou de fixation et le filetage de l'orifice de perçage et de l'orifice latéral est extérieur, - le filetage de l'écrou de fixation, le filetage de l'orifice de perçage et le filetage de l'orifice latéral sont du type standard, - le filetage de l'écrou de fixation, le filetage de l'orifice de perçage et le filetage de l'orifice latéral sont du type gaz permettant la fixation sur le robinet de raccords standards, - l'orifice de perçage et l'orifice latéral ont un diamètre interne permettant l'insertion de la dérivation jusqu'à un épaulement circulaire interne desdits orifices, la dérivation étant insérée dans l'orifice de perçage en montage prise en charge sur le coté ou dans l'orifice latéral en montage prise en charge sur le dessus, le serrage d'un écrou de raccordement femelle avec un joint et une bague d'accroche assurant l'étanchéité du montage de la dérivation, - le corps est monobloc, - la semelle est monobloc,
- la semelle est une pièce massive, - le corps est une pièce de fonderie ou de matriçage,
- la semelle est une pièce massive, - le corps est une pièce de fonderie ou de matriçage,
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- la semelle est une pièce de fonderie ou de matriçage.
L'invention concerne également un procédé de montage d'un robinet trois voies pour dispositif de prise en charge sur le coté ou sur le dessus d'une dérivation sur une conduite, le robinet comportant un corps, un premier orifice, un second orifice et un orifice latéral, les orifices étant circulaires et le corps étant creux avec une chambre contenant une sphère trois voies comportant deux empreintes en creux pouvant recevoir une extrémité engageante d'un organe de manoeuvre pour actionnement en rotation de la sphère sur une première et une seconde paires de sièges destinés à assurer l'étanchéité de la sphère en position de fermeture du robinet, le premier orifice, le second orifice et la chambre étant en communication et coaxiaux à un axe principal, l'orifice latéral étant en communication avec la chambre et coaxial à un axe latéral perpendiculaire à l'axe principal, la première paire de sièges étant coaxiale à l'axe principal et la seconde paire de sièges étant coaxiale à l'axe latéral, l'organe de manoeuvre pouvant être fixé dans un des orifices pour montage droit de prise en charge sur le dessus ou pour montage à 900 due prise en charge sur le côté.
L'invention de procédé comporte au moins les étapes suivantes : - on prend un corps de robinet dont le second moyen de serrage est un mamelon rapporté vissé dans l'orifice latéral, le mamelon étant démonté, - on dispose dans la chambre un siège à collerette souple de la seconde paire de sièges en butée contre une paroi de fond de chambre opposé à l'orifice latéral, - on dispose dans la chambre un siège à collerette souple de la première paire de sièges en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier orifice, - on dispose dans la chambre la sphère qui est aplatie à ses deux pôles opposés ouverts et en continuité dans deux zones de contact de siège planes, les deux zones de contact de siège étant disposées en relation avec la première paire de sièges,
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- on introduit le second siège de la seconde paire de siège et le mamelon du second moyen de serrage dans l'orifice latéral, le mamelon étant vissé afin de serrer la sphère sur la seconde paire de sièges pour assurer l'étanchéité de la sphère selon l'axe latéral.
Le procédé peut en outre comporter les étapes suivantes : - on introduit un siège tubulaire à encliquetage et un joint d'étanchéité de prise dans le second orifice, - on fixe le dispositif sur la conduite par un moyen de fixation.
La mise en oeuvre selon l'invention d'une sphère aplatie dans un robinet trois voies à tournant sphérique permet un serrage de la sphère sur ses quatre sièges sans perte de coaxialité du montage et permet de garantir une meilleure étanchéité du robinet. L'invention est particulièrement intéressante dans un robinet dont la configuration, droit ou à 900, peut être modifiée. Elle met en oeuvre un nombre réduit de pièces.
La présente invention sera mieux comprise par la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs en relation avec :
La Figure 1 qui représente une vue perspective d'un robinetcollier ;
La Figure 2, une vue perspective en coupe partielle d'un robinet ;
La Figure 3, une vue en perspective du montage corpssemelle ;
Les Figures 4a, 4b, 4c, 4d, des vues d'une sphère trois voies ;
La Figure 5, une coupe d'un siège à collerette souple ;
La Figure 6, une coupe d'un siège d'orifice latéral ;
La Figure 7, une vue perspective d'un siège d'orifice de prise ;
La Figure 8, un schéma de montage des sièges, mamelon et sphère dans un corps de robinet.
La Figure 1 qui représente une vue perspective d'un robinetcollier ;
La Figure 2, une vue perspective en coupe partielle d'un robinet ;
La Figure 3, une vue en perspective du montage corpssemelle ;
Les Figures 4a, 4b, 4c, 4d, des vues d'une sphère trois voies ;
La Figure 5, une coupe d'un siège à collerette souple ;
La Figure 6, une coupe d'un siège d'orifice latéral ;
La Figure 7, une vue perspective d'un siège d'orifice de prise ;
La Figure 8, un schéma de montage des sièges, mamelon et sphère dans un corps de robinet.
Bien que l'exemple de mise en oeuvre qui suit concerne un robinet collier, l'invention concerne essentiellement la partie à tournant sphérique 3 voies d'un robinet et elle peut être appliquée à un robinet rapporté sur un collier par tout moyen. Le terme robinet pour prise en charge doit également être considéré comme
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recouvrant les robinets-colliers de prise en charge. Dans sa généralité, l'organe de manoeuvre peut être disposé dans l'orifice latéral ou l'un des deux premier ou second orifices. Dans l'exemple décrit, le premier orifice correspond à un orifice de perçage et le second orifice à un orifice de prise.
Le dispositif représenté à la Figure 1 est un robinet-collier 1 de prise en charge trois voies qui comporte un corps 2 de robinet, une semelle 3 et une sangle 4. A une première extrémité de la semelle 3, une première extrémité de la sangle 4 est encliquetée dans un dispositif à cliquet 5 pour ajustement et à une seconde extrémité à fourche 6 de la semelle 3, la seconde extrémité de la sangle 4 est enroulée sur un té monté sur une tige filetée 7 qui est articulée sur la fourche 6 pour serrage. Le corps 2 de robinet comporte intérieurement une chambre dans laquelle est disposée une sphère trois voies. La chambre est en relation avec une conduite non représentée par l'intermédiaire d'un orifice de prise 10 dans lequel sont disposés un joint d'étanchéité 26 et une bague 27 semi-rigide destinés à assurer l'étanchéité entre le robinetcollier et ladite conduite. Dans cet exemple particulier, une bague semi-rigide est disposée en périphérie du joint d'étanchéité mais dans d'autres cas, la bague peut être omise. Un orifice de perçage 11 ainsi qu'un orifice latéral sont également en relation avec la chambre. L'orifice de perçage 11 et l'orifice de prise 10 sont disposés sur un même axe de forage et l'orifice latéral est disposé selon un axe latéral perpendiculaire à l'axe de forage.
Sur la Figure 1, le robinet-collier est représenté avec un organe de manoeuvre 13 disposé dans l'orifice latéral. L'organe de manoeuvre 13 est fixé par vissage d'un écrou de fixation 17 fileté sur l'orifice latéral. Un mamelon d'adaptation 29 pour la dérivation est vissé sur l'orifice de perçage 11. L'organe de manoeuvre comporte en outre un arrêt 18 rapporté, tôle inox entraînée en rotation, ainsi qu'une manoeuvre ou chapeau 19. Des butées 14,
15,16 disposées symétriquement de part et d'autre de l'orifice de perçage et de l'orifice latéral permettent le blocage de l'arrêt dans deux positions extrêmes correspondant à l'ouverture et à la
15,16 disposées symétriquement de part et d'autre de l'orifice de perçage et de l'orifice latéral permettent le blocage de l'arrêt dans deux positions extrêmes correspondant à l'ouverture et à la
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fermeture du robinet dans ses deux possibilités de montage à prise sur le côté et à prise sur le dessus. Ces deux montages sont possibles grâce au filetage externe identique réalisé sur l'orifice de perçage 11 et l'orifice latéral et qui correspond au filetage interne de l'écrou 17 de l'organe de manoeuvre 13. Les deux butées correspondant à l'orifice de perçage sont référencées 14 et 15 et les deux butées correspondant à l'orifice latéral sont référencées 15 et 16. La butée 15 est ainsi une éminence commune aux orifices de perçage et latéral.
Sur la Figure 2, le corps et la semelle sont vus en coupe afin de permettre la visualisation des éléments internes au robinet et en particulier la sphère trois voies 21 dans une position d'ouverture et/ou perçage de conduite. La sphère est aplatie vers ses deux pôles opposés ouverts et en continuité, lesdits pôles venant respectivement en relation avec l'orifice de perçage et l'orifice de prise lorsque la sphère est dans une position de perçage comme représenté. La sphère est manceuvrée en rotation grâce à l'engagement dans une empreinte de la sphère 21 de l'extrémité engageante 20 de l'organe de manoeuvre 13 qui est monté vissé sur un mamelon 28 formant orifice latéral et lui-même monté vissé dans un passage latéral de corps.
L'étanchéité du robinet sur la sphère est assurée par deux paires de sièges. La première paire de sièges 23,25 assure l'étanchéité de la sphère selon l'axe de forage (axe principal) lorsque le joint d'étanchéité 26 est pressé serré sur la conduite. A cette fin, un siège à collerette souple 23 est disposé en butée contre un épaulement du coté de la chambre en relation avec de l'orifice de perçage 11 et un siège tubulaire 25 est encliqueté dans l'orifice de prise 10 entre le joint d'étanchéité 26 et la sphère 21.
De préférence le siège tubulaire 25 est réalisé dans un matériau permettant la transmission de la force de serrage du joint d'étanchéité 26 de prise. Un joint torique 31 peut éventuellement, comme représenté, être disposé du coté de la chambre en relation avec de l'orifice de perçage 11. La seconde paire de siège sur l'axe latéral comprend un premier siège à collerette souple 22 disposé
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en butée contre une paroi de fond de chambre opposé à l'orifice latéral et un second siège 24 entre la sphère et le mamelon 28 de l'orifice latéral. L'orifice latéral étant formé d'un mamelon 28 rapporté vissé dans un passage de corps coaxial à l'axe latéral, le vissage du mamelon permet le serrage de la seconde paire de sièges sur la sphère pour assurer l'étanchéité de la sphère selon l'axe latéral.
Sur la Figure 2, le dispositif n'est pas monté sur la conduite et les sièges 23,25 selon l'axe de forage ne sont pas serrés contre la sphère 21. Par contre, le mamelon 28 étant vissé dans le passage de corps latéral, les sièges 22,24 sont serrés contre la sphère 21.
Dans un mode préféré, on met en oeuvre des moyens évitant que la mise en place de l'organe de manoeuvre 13 ne puisse endommager ou déplacer la sphère 21 et ses sièges. Ce moyen est, par exemple, que l'organe de manoeuvre comporte un chapeau 19 et un ressort, le chapeau étant rapporté et fixé pour entraînement en rotation d'une extrémité de l'axe de manoeuvre opposée à l'extrémité engageante 20, ledit chapeau étant en outre monté mobile en translation limitée le long de l'axe de manoeuvre, le ressort tendant à éloigner le chapeau de l'axe de manoeuvre, afin qu'au moins l'écrou de serrage 17 puisse se translater limitativement le long de l'axe de manoeuvre permettant ainsi l'escamotage de l'extrémité engageante tant que celle-ci n'est pas en correspondance avec l'une des empreintes de la sphère 21. Ce peut également être que l'axe de manoeuvre comporte en outre un épaulement orienté vers l'extrémité engageante coopérant avec un épaulement correspondant de l'orifice latéral ou de l'orifice de perçage afin de limiter l'introduction de l'axe de manoeuvre dans lesdits orifices lors du serrage de l'organe de manoeuvre sur l'orifice correspondant.
De préférence, l'axe de manoeuvre comporte en outre un épaulement orienté vers l'extrémité engageante coopérant avec un épaulement correspondant de l'orifice latéral ou de l'orifice de perçage afin de limiter l'introduction de l'axe de manoeuvre dans
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lesdits orifices lors du serrage de l'organe de manoeuvre sur l'orifice correspondant. Cette dernière disposition évite de pouvoir introduire trop profondément dans le corps l'organe de manoeuvre et, par conséquent, la destruction des organes se trouvant dans la chambre et en particulier des sièges d'étanchéité et/ou de la sphère.
L'organe de manoeuvre 13 comporte donc un axe de manoeuvre terminé par une extrémité engageante 20 destinée à venir en engagement dans une de deux empreintes en creux de la sphère trois voies pour l'entraîner en rotation. L'écrou de fixation et serrage fileté 17 est monté au moins mobile en rotation sur l'axe de manoeuvre. L'arrêt 18 monté rapporté sur l'axe de manoeuvre est entraîné en rotation par ledit axe grâce à des méplats correspondants. Dans cet exemple où un chapeau 19 est fixé sur l'axe de manoeuvre, l'écrou 17 et l'arrêt sont immobilisés en translation le long dudit axe par d'une part un épaulement de l'axe et d'autre part le chapeau 19. Lors du montage de l'organe de manoeuvre, on glisse par l'extrémité de l'axe de manoeuvre opposée à l'extrémité engageante 20 et dans l'ordre, au moins un joint, l'écrou 17, l'arrêt 18 puis le chapeau 19 qui est immobilisé sur l'axe 21. Dans d'autres formes de mise en oeuvre, le chapeau est omis et l'écrou 17 et l'arrêt 18 sont immobilisés en translation par un autre moyen dont boulonnage, rondelle clip, sertissage de l'arrêt... Au moins un joint est disposé sur l'axe de manoeuvre afin d'assurer l'étanchéité du montage de l'organe de manoeuvre.
L'arrêt 18 est réalisé par découpe-emboutissage de tôle inox.
Dans une variante de mise en oeuvre explicitée ultérieurement, l'arrêt est intégré au chapeau qui est donc une pièce monobloc, le chapeau étant monté fixe en translation ou limitativement mobile en translation sur l'axe de manoeuvre comme expliqué ultérieurement.
Dans l'exemple de mise en oeuvre de l'invention représenté
Figure 3, le corps 2 de robinet et la semelle 3 sont des pièces indépendantes solidarisées entre elles par montage baïonnette quart de tour. La semelle 3 comporte une ouverture cylindrique
Figure 3, le corps 2 de robinet et la semelle 3 sont des pièces indépendantes solidarisées entre elles par montage baïonnette quart de tour. La semelle 3 comporte une ouverture cylindrique
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dans laquelle est inséré le corps par son extrémité d'orifice de prise 10. Le corps comporte extérieurement deux ergots 32 destinés à venir dans un logement circulaire réalisé dans l'ouverture de la semelle et qui comporte un rebord 34 interne discontinu de blocage contre lequel les ergots viendront se bloquer lors d'une tentative de retrait après montage. Dans ce mode préféré de mise en oeuvre, le rebord interne discontinu de blocage 34 comporte une niche 33 pour bloquer en rotation l'ergot correspondant. La mise en place du corps 2 de robinet dans la semelle 3 se fait alors par insertion puis rotation quart de tour puis retrait partiel pour introduction des ergots dans les niches.
Un anneau élastique non représenté et qui était remonté le long du corps pendant le montage est ensuite descendu dans une gorge 37 du corps afin d'immobiliser le corps et la semelle ensembles, l'anneau élastique prenant alors appui d'une part dans la gorge du corps de robinet et d'autre part sur un rebord externe 36 de la semelle. De préférence, l'anneau élastique est un joint torique dont le diamètre est tel qu'il est contraint sur le corps dans la gorge. Dans un mode particulier, l'anneau ou bague élastique est immobilisé par un épaulement circulaire 38 de butée du corps, l'anneau ou bague étant initialement remonté au-delà de l'épaulement de corps pendant le montage quart de tour puis redescendu en dessous de l'épaulement de corps pour immobiliser le corps et la selle ensembles. Le maintien en position des deux éléments est réalisé par une bague en matière plastique ou un joint caoutchouc glissé sur le corps au-delà de la gorge et/ou l'épaulement de corps avant le montage de la semelle, puis redescendu et mis en place dans la gorge du corps une fois le corps introduit dans la semelle et tourné d'un quart de tour.
L'utilisation par exemple d'un joint torique permet d'amortir les éventuels mouvements pouvant exister entre les deux pièces 2,3 correspondant à un assemblage de surfaces brutes et d'utiliser une pièce standard donc d'un coût très réduit et très facilement disponible. Ce maintien en position n'a pour objectif que de maintenir les pièces ensembles pendant les phases de transport et
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de pose. En effet, lorsque le robinet-collier est mis en place sur la conduite, les flans de serrage de la sangle rendent l'ensemble indémontable.
Le corps est limité dans son introduction dans la semelle par butée des ergots 32 sur un rebord 35 et/ou par butée de l'épaulement 38 de corps sur le rebord externe 36 de semelle.
Grâce à la mise en oeuvre de deux éléments indépendants pour le corps 2 de robinet et la semelle 3, la réalisation et l'adaptation des éléments sont simplifiées. En effet, du fait de sa géométrie générale, un robinet du type de l'invention qui serait monobloc en fonderie ou matriçage par exemple serait d'une grande difficulté à réaliser. En l'espèce, le montage quart de tour est réalisé grâce à des surfaces obtenues directement par moulage ou matriçage du corps 2 et de la semelle 3 et donc ne nécessitant aucune opération d'usinage ou de préparation spécifique en ce qui concerne les moyens d'assemblage du corps 2 et de la semelle 3.
De plus, le montage est considérablement simplifié et très facilement automatisable puisqu'il se réduit à un mouvement de pénétration du corps dans la semelle, puis une rotation quart de tour de l'un par rapport à l'autre. Des moyens d'arrêt sur la semelle coopèrent avec ceux du corps. Dans l'exemple représenté cidessus, les moyens d'arrêt sont mâles sur le corps 2 et femelles sur la semelle 3, mais l'inverse donne le même résultat et est également envisagé dans le cadre de l'invention. De même, on envisage un nombre différent d'ergots et de niches afin de permettre un positionnement angulaire indexé du corps par rapport à la semelle. Les formes des moyens d'arrêt coopèrent afin de réaliser l'arrêt axial en rotation. Ainsi, la seule contrainte sur le choix du matériau de la semelle est sur sa tenue mécanique.
Toutefois, bien que les figures concernent un dispositif à corps et selle assemblés par montage baïonnette, l'invention peut également être mise en oeuvre dans un dispositif monobloc ou dont l'assemblage corps-semelle est assuré par vissage, l'orifice de prise étant extérieurement fileté ainsi que l'intérieur de l'orifice de la semelle. De même, l'invention est applicable à d'autres formes
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de réalisation des moyens de serrage du dispositif de prise que les sangles.
L'organe de manoeuvre qui permet la commande de la rotation de la sphère par entraînement d'une rainure en creux de ladite sphère, est un organe autonome qui se fixe par vissage sur l'une ou l'autre des orifices de perçage 11 ou latéral 12 du corps 2 de robinet. L'orifice de perçage et l'orifice latéral sont filetés extérieurement et alésés intérieurement identiquement pour recevoir un raccordement pour tuyaux plastiques et l'organe de manoeuvre. Par ailleurs le filetage est standard, par exemple filetage gaz, et permet donc le montage soit du système de raccordement intégré pour tuyau plastique dont en polyéthylène, soit des raccords standards existant sur le marché afin de réaliser le raccordement en sortie. Les deux orifices sont filetés à la même dimension et celui de perçage est réalisé directement sur le corps et celui latéral est rapporté sur un mamelon 28 vissé dans un passage de corps coaxial à l'axe latéral. Le diamètre du passage de corps permet au moins l'introduction de siège (s) dans la chambre avant mise en place du mamelon et le vissage du mamelon permet le serrage sur la sphère de la paire de sièges coaxiaux à l'axe latéral pour assurer l'étanchéité de la sphère selon ledit axe latéral. Ces deux orifices standards permettent ainsi le montage de l'organe de manoeuvre dans l'une ou l'autre des positions de prise. Aucun organe mis en oeuvre dans l'étanchéité de la sphère du robinet n'est démonté et/ou déplacé lors de la prise en charge ou du changement de configuration, prise sur le dessus ou prise sur le côté par changement de position de l'organe de manoeuvre d'un orifice à l'autre. Le montage et le démontage de l'organe de manoeuvre sont réalisés par simple vissage et dévissage de l'écrou 17 femelle de l'organe de manoeuvre. La disposition des butées 14,15, 16 sur le corps répartis symétriquement et de l'arrêt disposé sur l'organe de manoeuvre permet une position de montage dudit organe de manoeuvre indifférente, seule comptant l'alignement de l'extrémité engageante
20 de l'organe de manoeuvre dans l'empreinte correspondante en
20 de l'organe de manoeuvre dans l'empreinte correspondante en
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creux de la sphère. L'organe de manoeuvre trouve donc sa position très simplement. D'autre part, la mise en oeuvre d'un arrêt 18 en tôle, inox par exemple, obtenu par découpe-emboutissage et donc avec une assez grande précision permet une précision de positionnement angulaire accrue par rapport au dispositif traditionnel dans lequel l'arrêt est un élément du chapeau. En effet, la principale difficulté pour ce type de robinet est la précision de position des arrêts en rotation de la manoeuvre de la sphère. En effet, un mauvais alignement de la sphère en position fermée ou ouverte notamment risque d'entraîner une altération de la sphère lors du percement et surtout sur ce type de robinet, une grande difficulté de montage de l'organe de manoeuvre sur l'autre voie. Les arrêts en rotation sont généralement réalisés par une butée sur le chapeau qui est classiquement moulé. Ce mode d'obtention ne présente pas une très grande précision de cotes et donc un jeu non négligeable peut être présent entre l'axe et le chapeau et entre la position des arrêts sur le corps du robinet et celui du chapeau. De plus, la conception de ces robinets implique un déport assez grand de la position du chapeau et ceux des arrêts sur le bord (écrou de fixation), dont un porte-à-faux de l'arrêt du chapeau. Cette pièce réalisée en fonderie, fonte ou alliage de cuivre, est donc rendue assez fragile, ce qui peut, lors des efforts de manoeuvre avec couple de rotation important, causer une casse de l'arrêt. Toutefois on envisage d'utiliser dans certaines formes de mise en oeuvre de l'invention, un chapeau qui comporte un tel arrêt. Dans une variante de mise en oeuvre, le chapeau (avec son éventuel arrêt intégré), l'écrou et l'éventuel arrêt rapporté (présent si non intégré au chapeau) sont mobiles en translation limitée le long de l'axe de manoeuvre.
Le robinet-collier est livré avec un ensemble et des composants imperdables réalisant la fonction de raccordement intégré pour les conduites en matière plastique dont polyéthylène.
Le tuyau en matière plastique de dérivation pénètre à l'intérieur du robinet soit dans l'orifice de perçage, soit dans l'orifice latéral, l'étanchéité du raccordement est réalisée directement entre le
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corps du robinet et le tuyau de dérivation. Ainsi, la fonction est intégrée au robinet et les risques de fuite sont supprimés, aucun élément intermédiaire ne s'intercale entre le robinet et le raccordement. On a représenté Figure 3 le système 29 du type écrou femelle de raccordement ou mamelon femelle d'adaptation permettant le raccordement de la dérivation monté sur l'orifice de perçage à titre d'exemple. Le tuyau en matière plastique de dérivation non représenté est glissé dans l'alésage de l'orifice de perçage jusqu'à buter sur un épaulement et une bague d'accroche et un joint assurent l'étanchéité après vissage et serrage du système 29 sur ledit orifice.
Dans le cas de très petit diamètre de conduite, et notamment lorsqu'elle est en matière déformable plastique par exemple, l'utilisation d'une semelle standard couvrant tous les diamètres de conduite peut entraîner une tendance à déformer la conduite du fait du faible angle couvert par la sangle et à la concentration de l'effort de pression au niveau du joint. Le système proposé à semelles rapportées permet sans perdre l'intérêt d'un ensemble unique, l'interchangeabilité de la semelle par un modèle spécifique, par exemple pour les très petits diamètres de conduite par le client sans outil et sans risque de rompre l'étanchéité.
On peut également décliner l'invention avec des semelles à mamelons taraudés, qui à l'aide d'une seule semelle, permet de décliner différents modèles de collier.
Les Figures 4a, 4b, 4c, 4d, permettent la visualisation d'une sphère trois voies 21 selon l'invention. De même, les Figures 5,6, 7, permettent la visualisation des sièges 22 (ou 23), 24 et 25 respectivement. Ainsi, l'invention pour résoudre les problèmes liés au serrage de la sphère sur ses sièges, utilise une sphère 21 particulière de forme aplatie sur ses pôles opposés ouverts en continuité dans deux zones planes 30 de contact de siège et coopérant avec des sièges fixes dotés préférentiellement d'une collerette souple 22 et 23. Lors du montage et comme représenté à la Figure 8, dans un premier temps, les deux sièges fixes 22,23 à collerette sont mis en place dans le corps 2, puis la sphère 21 est
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introduite dans le corps 2 par l'orifice de prise 10 de manière à ce que les surfaces planes soient sur les sièges coaxiaux à l'axe de forage. Les orifices de perçage 11, de prise 10 et la chambre sont coaxiaux à l'axe de forage afin qu'un outil de forage de la conduite puisse être passé dans le corps 2 de robinet. Ensuite, le mamelon 28 de l'orifice latéral 12 est équipé de son siège 24 et est monté vissé serré dans l'ouverture de corps latérale selon l'axe latéral qui est perpendiculaire à l'axe de forage. La sphère est positionnée pour que le robinet soit en position ouverte de perçage. Le serrage du mamelon 28 assure donc le serrage de la sphère 21 par les sièges 22,24 sur l'axe latéral alors que la sphère 21 n'est pas comprimée selon l'axe de forage par les autres sièges. Ainsi le serrage selon l'axe latéral est réparti uniformément sans perte de coaxialité. Secondairement, le siège tubulaire 25 est introduit par l'orifice de prise 10 où il s'encliquette, puis lors du serrage du robinet-collier, la compression du joint 26 entraîne l'effort de pression des sièges 23,25 selon l'axe de forage sur la sphère 21.
Lors de la fermeture du robinet à l'aide de l'organe de manoeuvre, la sphère tourne d'un quart de tour et la surface sphérique est mise en contact avec les sièges assurant le serrage des sièges 23,25 lorsque le robinet est en position fermée, donc lorsque l'étanchéité siège-sphère est nécessaire.
Claims (10)
- REVENDICATIONS 1. Robinet trois voies pour dispositif de prise en charge sur le coté ou sur le dessus d'une dérivation sur une conduite, le robinet comportant un corps (2), un premier orifice (10), un second orifice (11) et un orifice latéral (12), les orifices étant circulaires et le corps étant creux avec une chambre contenant une sphère (21) trois voies comportant deux empreintes en creux pouvant recevoir une extrémité engageante (20) d'un organe de manoeuvre (13) pour actionnement en rotation de la sphère sur une première et une seconde paires de sièges destinés à assurer l'étanchéité de la sphère en position de fermeture du robinet, le premier orifice, le second orifice et la chambre étant en communication et coaxiaux à un axe principal, l'orifice latéral étant en communication avec la chambre et coaxial à un axe latéral perpendiculaire à l'axe principal, la première paire de sièges (23,25) étant coaxiale à l'axe principal et la seconde paire de sièges (22,24) étant coaxiale à l'axe latéral, l'organe de manoeuvre pouvant être fixé dans un des orifices pour montage droit de prise en charge sur le dessus ou pour montage à 900 due prise en charge sur le côté, caractérisé en ce que la sphère (21) est aplatie à ses deux pôles opposés ouverts et en continuité dans deux zones de contact de siège (30) planes, et en ce que le robinet comporte un premier moyen de serrage de la sphère sur la première paire de sièges (23,25) selon l'axe principal et un second moyen de serrage de la sphère sur la seconde paire de sièges (22,24) selon l'axe latéral, et en ce qu'un siège de chaque paire de sièges opposé au moyen de serrage correspondant est fixe, immobilisé contre une paroi de la chambre, ledit siège fixe (22,23) comportant une collerette souple destinée à venir au contact de la sphère.
- 2. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux zones de contact de siège (30) sont en relation avec la première paire de sièges (23,25).<Desc/Clms Page number 21>
- 3. Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux zones de contact de siège (30) sont en relation avec la seconde paire de sièges (22,24).
- 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le siège à collerette souple (22) de la seconde paire de sièges est disposé en butée contre une paroi de fond de chambre opposé à l'orifice latéral (12), et en ce que le second moyen de serrage est un mamelon (28) rapporté vissé dans l'orifice latéral.
- 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le siège à collerette souple (23) de la première paire de sièges est disposé en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier ou du second orifice et en ce que le premier moyen de serrage est un mamelon rapporté vissé dans respectivement le second ou le premier orifice.
- 6. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le dispositif est fixé sur la conduite par un moyen de fixation comprimant un joint d'étanchéité de prise (26) sur ladite conduite et destiné à assurer l'étanchéité de la prise, et en ce que le siège à collerette souple (23) de la première paire de sièges est disposé en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier ou du second orifice (11) et en ce que le premier moyen de serrage comporte un siège tubulaire (25) et le joint d'étanchéité de prise disposés dans respectivement le second ou le premier (10) orifice, le siège tubulaire (25) étant encliqueté dans ledit orifice et transmettant la force de compression du joint d'étanchéité de prise (26).
- 7. Robinet selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de fixation comporte une sangle (4) et une semelle (3), la sangle étant fixée aux deux extrémités de la semelle.
- 8. Robinet selon la revendication 7 caractérisé en ce que le corps (2) et la semelle (3) sont deux pièces indépendantes assemblées entre elles par un montage baïonnette indexé, la semelle étant une pièce comportant une ouverture traversante<Desc/Clms Page number 22>cylindrique délimitée du coté opposé à la conduite par un rebord externe (36) et dans laquelle est introduit et fixé d'une manière amovible le corps par l'orifice (10) correspondant, le corps et la semelle étant en outre maintenus ensembles par une bague élastique amovible immobilisée en surface externe du corps (37,38) et prenant appui sur le rebord externe (36) de la semelle, la baïonnette comportant sur le corps au moins deux ergots mâles (32), l'ergot pouvant venir en engagement dans un logement femelle interne de l'ouverture de la semelle, ledit logement femelle interne comprenant un rebord (34) discontinu de blocage d'extraction par lequel l'ergot du corps est bloqué en extraction et rotation dans une niche (33) après introduction, rotation et retrait partiel, la dimension de la niche (33) correspondant à celle de l'ergot (32).
- 9. Robinet selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (13) comporte au moins un axe de manoeuvre, un moyen de fixation fileté et un arrêt entraîné en rotation par ledit organe de manoeuvre, l'axe de manoeuvre étant terminé à une première extrémité par l'extrémité engageante et comportant un épaulement destiné à bloquer en translation le moyen de fixation fileté vers la première extrémité, le moyen de fixation fileté étant en outre monté mobile en rotation sur l'axe de manoeuvre, au moins un du premier ou du second orifice et l'orifice latéral comportant un filetage complémentaire du moyen de fixation fileté de l'organe de manoeuvre, et le corps comporte extérieurement deux butées symétriques disposées à 1800 l'une de l'autre et de part et d'autre d'au moins un du premier ou du second orifice et de l'orifice latéral, et en ce que les butées du corps et l'arrêt de l'organe de manoeuvre sont agencés de façon à ce que lorsque l'extrémité engageante de l'organe de manoeuvre est dans l'empreinte correspondante de la sphère, !'organe de manoeuvre est en butée d'une part pour l'ouverture, l'arrêt venant alors en appui sur la première butée, et, d'autre part pour la fermeture du robinet, l'arrêt venant alors en appui sur la seconde butée.<Desc/Clms Page number 23>
- 10. Procédé de montage d'un robinet trois voies pour dispositif de prise en charge sur le coté ou sur le dessus d'une dérivation sur une conduite, le robinet comportant un corps (2), un premier orifice (10), un second orifice (11) et un orifice latéral (12), les orifices étant circulaires et le corps étant creux avec une chambre contenant une sphère (21) trois voies comportant deux empreintes en creux pouvant recevoir une extrémité engageante (20) d'un organe de manoeuvre (13) pour actionnement en rotation de la sphère sur une première et une seconde paires de sièges destinés à assurer l'étanchéité de la sphère en position de fermeture du robinet, le premier orifice, le second orifice et la chambre étant en communication et coaxiaux à un axe principal, l'orifice latéral étant en communication avec la chambre et coaxial à un axe latéral perpendiculaire à l'axe principal, la première paire de sièges (23,25) étant coaxiale à l'axe principal et la seconde paire de sièges (22,24) étant coaxiale à l'axe latéral, l'organe de manoeuvre pouvant être fixé dans un des orifices pour montage droit de prise en charge sur le dessus ou pour montage à 900 due prise en charge sur le côté, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - on prend un corps de robinet dont le second moyen de serrage est un mamelon (28) rapporté vissé dans l'orifice latéral, le mamelon étant démonté, - on dispose dans la chambre un siège à collerette (22) souple de la seconde paire de sièges en butée contre une paroi de fond de chambre opposé à l'orifice latéral (12), - on dispose dans la chambre un siège à collerette souple (23) de la première paire de sièges en en butée contre un épaulement d'une paroi de la chambre en périphérie du premier orifice (11), - on dispose dans la chambre la sphère (21) qui est aplatie à ses deux pôles opposés ouverts et en continuité dans deux zones de contact de siège (30) planes, les deux zones de contact de siège (30) étant disposées en relation avec la première paire de sièges (23,25),<Desc/Clms Page number 24>- on introduit le second siège (24) de la seconde paire de siège et le mamelon (28) du second moyen de serrage dans l'orifice latéral, le mamelon étant vissé afin de serrer la sphère sur la seconde paire de sièges pour assurer l'étanchéité de la sphère selon l'axe latéral.
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