Robinets à boisseau sphérique pour l'eau : types, classification, construction et principe de fonctionnement

Il existe des robinets d'eau de différentes conceptions dans chaque maison. Vous n'avez pas envie de faire venir un plombier à chaque fois qu'un robinet tombe en panne, n'est-ce pas ? Mais pour effectuer la réparation, il faut connaître le mécanisme du robinet à bille pour eau et ses pièces principales.

C'est ici que nous venons à votre aide – dans cet article sont examinés les types existants de robinets à bille, leur mécanisme, leur classification, les particularités de marquage et le principe de fonctionnement. Grâce aux connaissances acquises, vous parviendrez à effectuer vous-même la réparation de toutes les variétés.

Pour une meilleure compréhension du sujet, nous avons enrichi l'article de photos et de schémas illustrant le mécanisme du robinet à bille, et nous avons également sélectionné des vidéos qui expliquent de manière accessible comment fermer et installer un robinet.

Classification des robinets à bille pour eau

Les robinets à bille, inventés il y a déjà 100 ans, sont les plus populaires. Ils sont simples à monter et abordables. Plusieurs variantes sont proposées avec des différences fonctionnelles et structurelles.

En parlant des robinets à bille, il convient de distinguer les notions de “robinet d'eau” et de “mitigeur”. Les deux variétés sont unies par un élément structurel commun – une pièce de fermeture ou de réglage sous la forme d'un corps de rotation de forme arrondie.

Les actions de fermeture de la canalisation ou de réglage du débit sont effectuées en tournant cet élément autour de son axe central théorique.

Les robinets peuvent être installés entre les éléments du système de plomberie ou constituer le point d'extrémité de la canalisation.

Dans le premier cas, les dispositifs sont appelés robinets d'arrêt ; dans le second, ils jouent le rôle de dispositifs de puisage et sont le plus souvent des mitigeurs bien connus de tous.

Un vaste assortiment de robinets pour la plomberie permet de choisir un dispositif pour tout système d'alimentation en eau avec des paramètres et un design optimaux.

Le mitigeur – est un mécanisme pour mélanger l'eau et réguler sa température, tandis qu'un robinet de passage ne peut réguler que le débit.

Les robinets à bille d'arrêt sont divisés en robinets de passage, c'est-à-dire installés sur une section droite de la canalisation, en robinets d'équerre, c'est-à-dire situés sur une section avec un changement de direction de l'écoulement à 90º, et en robinets à trois voies, c'est-à-dire fournissant le flux vers deux tuyaux de réception.

Grâce à la simplicité de sa structure, le robinet à bille tombe rarement en panne, et est extrêmement simple à réparer et à installer.

Les robinets à boisseau sphérique sont utilisés dans les circuits d'alimentation en eau et de chauffage.

Selon les paramètres de débit, les robinets utilisés dans les systèmes thermiques sont divisés en :

• À passage total. Dispositifs à bille dans lesquels le diamètre de l'orifice de sortie de la bille (appelée également obturateur) est égal au diamètre de la canalisation sur laquelle le robinet est installé.
• Réduits. Dispositifs sanitaires dans lesquels le diamètre de l'orifice de sortie de la bille est inférieur à la taille correspondante de la canalisation, dans la plupart des cas d'une taille standard.

Les robinets de type réduit permettent de fermer la conduite de chauffage rapidement, mais sans risque de coup de bélier.

Selon le type de raccordement au système d'alimentation en eau :

• Filetés. Robinetterie avec filetage conique ou cylindrique intérieur ou extérieur. Montée en vissant des raccords ou en vissant des raccords tubulaires. Le type le plus courant dans le secteur résidentiel, facile à installer et permet des réparations aisées.
• Combinés. Dispositifs équipés de filetage intérieur et extérieur. D'un côté, ils se raccordent au moyen d'un raccord à filetage intérieur, de l'autre, par un raccord à nipple.
• Soudés. Montés par soudure. Avec une exécution impeccable, les raccords assurent une étanchéité parfaite, ne nécessitent pas de réglage périodique de la position des raccords, contrairement à la variété précédente. Cependant, ils sont peu pratiques en réparation car ils nécessitent le démontage d'une partie de la canalisation.
• À brides. Ils sont installés à l'aide de brides sur les canalisations principales critiques. Ils peuvent être démontés et remontés à plusieurs reprises. Ils nécessitent un contrôle périodique du serrage des boulons des brides.

Dans les systèmes d'alimentation en eau autonomes, on utilise le plus souvent des dispositifs filetés ordinaires permettant d'assembler des canalisations de toute complexité à partir de tous les types de tuyaux connus ou de leurs combinaisons.

Les robinets à bille sont fabriqués avec des filetages externes et internes, permettant de les raccorder à la canalisation au moyen de raccords.

Selon le type de construction du corps :

• entièrement soudés, dont le corps constitue une seule pièce ;
• démontables, lorsque les éléments du corps sont assemblés par boulons et peuvent être facilement démontés.

Le premier type de produits est considéré comme le plus fiable, mais en cas de panne, ce dispositif ne peut pas être réparé. Les robinets démontables tombent plus souvent en panne, mais se réparent facilement.

Les informations sur la façon de réparer un mitigeur à bille sont examinées dans un autre de nos articles.

Selon le type de fluide véhiculé :

• pour l'eau froide jusqu'à +35 °C ;
• pour l'eau chaude jusqu'à +90 °C.

La commande des dispositifs s'effectue à l'aide d'un levier ou d'une vanne -“papillon”. Le choix d'un robinet avec un mode de commande donné dépend de l'emplacement de la vanne et des préférences du propriétaire. Les robinets à levier sont souvent installés sur les sections centrales de la canalisation, ceux avec “papillon” – sur les dérivations du système.

Les mitigeurs à mécanisme à bille sont installés dans les cuisines, les salles de bains et constituent les points terminaux du système d'alimentation en eau.

Il existe de très nombreuses variantes de distribution du système d'alimentation en eau à l'intérieur de la maison, mais dans tous les cas, des robinets à bille sont installés sur les sections en tant que vannes d'arrêt.

Structure et principe de fonctionnement

Le corps du dispositif d'arrêt est un tronçon de tuyau, élargi dans sa partie médiane. Dans l'élargissement est installé un siège en matériau d'étanchéité, à l'intérieur duquel se trouve l'élément principal – la bille, également appelée obturateur ou bouchon.

La bille peut tourner librement à l'intérieur du siège. Dans la vanne d'arrêt, elle ne possède qu'un seul orifice traversant.

Dans les dispositifs de régulation et les robinets qui redirigent le flux, il peut y avoir 2 ou 3 orifices. Si le robinet sert à réguler la pression de l'eau chaude ou froide, il y a deux orifices ; si le dispositif est un mitigeur, il y a trois orifices.

On actionne le robinet à tournant sphérique en tournant le levier, auquel est reliée, via la tige, une sphère percée d'un orifice. En faisant pivoter l'orifice par rapport à l'axe de la canalisation, on ouvre/ferme le passage au fluide ou on le laisse passer partiellement.

Le principe de fonctionnement est très simple : lorsque l'axe de l'orifice de la sphère est aligné avec l'axe du corps du robinet, l'eau commence à s'écouler.

C'est-à-dire lorsque la sphère est tournée de sorte que son orifice coïncide avec la direction de la canalisation, comme si elle la prolongeait. Dans cette position, le flux de liquide, de vapeur ou de gaz traverse librement la canalisation, y compris le robinet.

Lorsque la sphère est tournée de 90°, le passage de l'eau, de la vapeur ou du gaz est obstrué par le côté qui ne comporte pas d'orifices. Dans cette position, l'écoulement du fluide s'arrête complètement car il se heurte à la paroi pleine de la sphère.

Cependant, ce simple dispositif permet également de régler les paramètres du flux. Par exemple, en le tournant à 45°, le débit n'est obstrué qu'à moitié.

Pour commander la sphère, on utilise une tige reliée au levier. Des bagues d'étanchéité sont placées de chaque côté de la tige. L'orifice dans le corps par lequel passe la tige est également équipé d'une rondelle et d'une bague d'étanchéité.

Le mitigeur monocommande à sphère est équipé d'une sphère avec deux orifices pour le passage de l'eau froide et chaude et d'un autre orifice pour la sortie du jet mélangé.

Les robinets à tournant sphérique sont fabriqués en laiton ou en différents types d'acier. Les dispositifs en laiton sont considérés comme plus fiables, leur durée de vie dépasse 10 ans. Les modèles en acier sont très rarement utilisés dans les habitations, ils sont principalement employés pour les canalisations industrielles.

Tout récemment, les fabricants ont commencé à produire des robinets dont le corps est en plastique haute résistance. Contrairement aux robinets en laiton, ces dispositifs ne sont pas sujets à la corrosion et coûtent nettement moins cher.

Le seul inconvénient des produits en plastique est qu'ils ne peuvent pas être utilisés pour l'eau chaude.

Tous les joints toriques sont en caoutchouc haute densité ; ce sont les points “faibles” du robinet, qui provoquent des fuites, mais ils se remplacent facilement à l'aide d'un kit de réparation standard.

Ce sont ces robinets qui sont les plus répandus dans les habitations. La particularité de leur conception est que la sphère n'est pas rigidement liée à la tige et peut se déplacer sous l'action de l'eau, se pressant contre la bague d'étanchéité, assurant ainsi l'étanchéité du robinet.

La sphère flottante est utilisée dans les mécanismes dont le diamètre nominal ne dépasse pas 20 cm. Ces dispositifs sont installés dans les systèmes internes d'alimentation en eau et de chauffage. Pratiquement tous les mitigeurs domestiques, de production nationale et importée, sont également équipés d'un mécanisme à sphère flottante.

La réalisation du corps des robinets à bille flottante peut être soit soudée, soit démontable. Les éléments d'étanchéité peuvent être de différentes duretés. Les petits appareils domestiques sont généralement démontables et possèdent des joints souples.

Les robinets à obturateur flottant sont installés sur des conduites d'un diamètre allant jusqu'à 200 mm avec un mouvement constant du fluide de travail. La bille, sous la pression du fluide, est pressée contre les bagues d'étanchéité, assurant l'étanchéité de la vanne.

Il existe des robinets dans lesquels l'élément de fermeture est fixé sur l'axe de la tige, et les joints sont pressés contre la bille à l'aide de boulons de serrage ou de ressorts. Pour faciliter la fermeture/l'ouverture, le pivot est équipé de roulements.

Cette conception est la plus fiable, mais en raison de son coût élevé, elle est très rarement utilisée dans les applications domestiques et généralement dans les sections les plus critiques du système d'alimentation en eau.

Marquage des robinets à bille

Chaque fabricant a sa propre nomenclature des robinets produits, mais tous les produits de fabrication russe, ainsi que les dispositifs importés vendus sur le territoire de la Fédération de Russie, sont conformes à la norme GOST 52760. Cette norme régit le marquage des équipements de fermeture et de régulation, dont font partie les robinets à bille.

Le marquage doit inclure :

• le diamètre nominal (diamètre conventionnel), désigné par l'abréviation DN ;
• l'indice de pression nominale – PN ;
• la valeur de la pression de calcul (de service) ;
• une flèche indiquant la direction de l'écoulement de l'eau ;
• la température maximale de service ;
• la date de fabrication.

Conformément à la norme GOST 4666, les dispositifs en fonte sont de couleur noire, ceux en acier inoxydable – bleus (bleu). Les robinets pour l'eau chaude sont marqués en rouge.

Aujourd'hui, plus de quatre mille types de robinets sont fabriqués pour divers besoins ; dans les systèmes d'alimentation en eau domestiques, on utilise des dispositifs de petit diamètre.

Montage et règles d'utilisation

La conception du robinet à bille de plomberie permet de l'installer facilement soi-même là où cela est nécessaire. Le robinet doit être monté dans un endroit où, pendant son utilisation, il ne gêne pas et n'est pas soumis à des contraintes mécaniques.

En même temps, un accès libre doit être assuré au robinet en cas de contrôle de fonctionnement, de réparation des dommages réparables et de démontage pour remplacement si nécessaire.

Le montage du dispositif de fermeture s'effectue sur des tuyaux métalliques ou plastiques selon l'algorithme suivant :

1. Le robinet ancien est retiré (s'il existe), le filetage est nettoyé des résidus d'étoupe et de mastic.
2. Un enroulement serré du joint de filetage est effectué.
3. Un nouveau dispositif de fermeture de taille appropriée se visse. Notez que le filetage sur lequel se visse le produit ne doit pas être pourri ; il doit comporter au moins quatre spires. Dans le cas contraire, il faut remplacer l'ensemble du tuyau ou une partie de celui-ci.

Lors de l'installation d'une plomberie à partir de zéro, il faut tout d'abord marquer l'emplacement où le robinet sera monté. Ensuite, le tuyau est coupé à cet endroit, un filetage correspondant est réalisé, sur lequel le dispositif d'arrêt est vissé.

Pour couper les tuyaux, on utilise un équipement spécial – une coupe-tube. Mais on peut aussi utiliser des outils improvisés, bien que ce soit moins pratique et que la coupe ne soit pas aussi droite et lisse. Plus de détails sur le choix d'une coupe-tube pour les tuyaux en cuivre peuvent être lus dans cet article.

Vous avez une plomberie en tubes métal-plastique ? Vous pouvez en savoir plus sur les types de coupe-tube pour ce type de canalisation dans un autre de nos articles.

Dans les deux cas, avant le montage, vous devez faire attention à la flèche indiquant le sens du flux et respecter impérativement cette condition. Avant de visser le robinet, il est recommandé d'envelopper le filetage avec du ruban FUM. Cela assure une étanchéité maximale.

Après l'installation, vous devez vérifier le bon fonctionnement du dispositif de fermeture. Pour cela, ouvrez l'eau et contrôlez qu'il n'y a pas de fuites, de formation progressive de gouttes ou d'écoulements. Vous devez également vous assurer que rien n'entrave la manœuvre du robinet, c'est-à-dire que le levier ou le “papillon” a une course libre.

Pour monter l'appareil par soudage, on utilise la soudure électrique. Pendant le processus de soudage, il est important de ne pas endommager le mécanisme à bille et les anneaux d'étanchéité.

On soude d'abord un raccord, puis le second, en s'assurant que sur les sections verticales, le robinet est en position “fermé”, et sur les sections horizontales, en position “ouvert”.

En utilisant un raccord et un contre-écrou, un robinet à bille peut être installé non seulement sur un tuyau métallique ou en plastique, mais aussi pour relier des tuyaux de différents matériaux.

L'utilisation des mécanismes à bille ne pose pas de difficultés ; ils sont utilisés soit en position fermée, soit en position ouverte. Il est théoriquement possible de réguler le débit d'eau à l'aide d'un robinet à bille.

Cependant, il faut noter qu'un tel robinet est avant tout un dispositif de fermeture, et une utilisation trop intensive entraînera une usure rapide des joints. Pour réguler le débit, il est préférable d'utiliser des mélangeurs à bille ou un robinet à pointeau, s'il est impossible d'installer un mélangeur.

Il ne faut pas installer de robinets domestiques là où circule de l'eau technique contenant des impuretés solides, car elles endommageraient rapidement les joints toriques, mettant le dispositif de fermeture hors service.

Avant d'acheter des vannes de régulation à bille pour l'installation de la plomberie, il est nécessaire de consulter le plan et de déterminer combien de pièces de passage et de rotation seront nécessaires.

Avantages et inconvénients des robinets à bille

Les vannes à bille sont très populaires dans les divers domaines de l'économie. Elles sont considérées comme des dispositifs de fermeture fiables et font partie du système d'alimentation en eau d'un appartement urbain et d'une maison privée.

Outre la fiabilité et la simplicité de conception, les produits de ce type présentent de nombreux autres avantages :

• grande durée de vie opérationnelle, longue durée d'exploitation ;
• se cassent rarement, sont faciles à réparer ;
• haut degré d'étanchéité, aucune fuite en cas d'installation correcte ;
• utilisation pratique, pour couper le débit d'eau, il suffit de tourner ou d'appuyer sur un levier ;
• vaste gamme de tailles et de types ;
• facilité d'installation, on peut l'installer soi-même sans faire appel à un plombier spécialiste.

Les vannes à bille n'ont aucun inconvénient, elles sont abordables, dans chaque magasin de bricolage, on vous proposera plusieurs produits de différentes tailles au choix.

Un mitigeur à mécanisme à bille épargnera à ses propriétaires le remplacement laborieux et fréquent des joints, ainsi que les problèmes de fuite d'eau, si courants avec les robinets à soupape obsolètes.

Les mitigeurs à bille tombent très rarement en panne, la principale cause de défaillance est l'eau dure, c'est pourquoi les fabricants recommandent d'installer des filtres à eau dans le système d'alimentation en eau.

Comment choisir un bon robinet à bille ?

Comme déjà mentionné, les fabricants modernes produisent plus de 4 000 types différents de vannes à bille, de sorte que pour un acheteur non averti, le choix d'un dispositif de fermeture est une tâche difficile.

En choisissant le mécanisme, outre le paramètre principal – le diamètre de passage, il convient de prêter attention aux facteurs suivants :

1. Aspect extérieur. Un produit de qualité ne présente ni éclats, ni bavures, ni bosses. Sa surface est lisse, le marquage du fabricant est clairement visible.
2. Pression admissible. Parmi les deux options, il est préférable de choisir le robinet dont la pression maximale admissible est la plus élevée. Veuillez noter que cette valeur pour l'eau chaude doit être d'au moins 20 kg/cm², pour l'eau froide – d'au moins 10 kg/cm². Plus la pression admissible est élevée, mieux le produit résistera aux coups de bélier dans le système d'alimentation en eau et de chauffage, qui se produisent périodiquement dans la canalisation.
3. Conception du corps. Pour le raccordement d'appareils électroménagers, de cabines de douche, la distribution du système d'alimentation en eau à l'intérieur de la maison ou la distribution des tuyaux dans l'appartement, il est préférable de privilégier des robinets démontables plus simples et faciles à réparer. Pour les sections les plus importantes, par exemple la plomberie centrale, la meilleure option sera un corps entièrement soudé.
4. Matériau du corps. Les produits de la plus haute qualité sont fabriqués en laiton. Soyez prudents ! Sous l'apparence d'un robinet en laiton, on peut vous vendre une contrefaçon en silumin – un métal bon marché de faible qualité. On peut reconnaître la contrefaçon au poids : un robinet en laiton est lourd.

Les produits en acier ont l'air robustes, mais ils rouillent rapidement et tombent en panne. Bien sûr, cela ne concerne pas les dispositifs en “acier inoxydable”, qui sont cependant assez rares. Si seule de l'eau froide doit passer par le robinet, on peut choisir un produit en plastique.

Pour obturer le flux dans les systèmes sans pression et à faible pression transportant de l'eau potable, les eaux usées domestiques non corrosives et les eaux pluviales, on peut utiliser des robinets à boisseau sphérique en PVC non plastifié.

En choisissant un robinet, basez-vous sur un prix moyen. Un coût trop bas doit vous alerter, car on vous propose probablement un produit défectueux ou une contrefaçon en acier bon marché.

En ce qui concerne le coût des robinets à boisseau sphérique, les plus chers sont les dispositifs Made in Italy. Légèrement moins chers sont les dispositifs espagnols, tchèques, hongrois. Les fabricants russes et ukrainiens occupent une niche de prix moyenne, alliant qualité et coût acceptable.

Les robinets à boisseau sphérique les plus chers et les plus durables sont en laiton, recouverts d'une couche de chrome ou de nickel. Ces dispositifs peuvent fonctionner longtemps à des températures supérieures à cent degrés.

Les produits les moins chers sont traditionnellement ceux de fabrication chinoise. La qualité des mécanismes chinois laisse à désirer ; on ne peut les utiliser que comme dispositifs de fermeture temporaires.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Instructions détaillées pour l'installation d'une robinetterie à boisseau sphérique étape par étape :

Problèmes des robinets à boisseau sphérique pour l'eau :

Le robinet à boisseau sphérique – une invention utile qui a grandement simplifié la conception d'un système d'alimentation en eau sûr. L'installation se fait sans problème, il n'est pas nécessaire d'appeler un plombier ou d'utiliser un outil complexe.

Se familiariser avec la structure des différents types de robinet à boisseau sphérique pour l'eau permettra d'effectuer une série d'opérations de réparation simples de vos propres mains sans faire appel à des plombiers.

Vous choisissez une robinetterie d'arrêt pour votre système d'alimentation en eau ? Vous avez peut-être des questions après la lecture du matériel ? Posez-les dans les commentaires – nous essaierons de vous aider dans votre choix.

Ou peut-être avez-vous récemment réparé un robinet à mécanisme à bille ? Avez-vous réussi ou la panne était-elle trop complexe et avez-vous dû acheter un nouveau robinet ? Partagez votre expérience dans la section des commentaires – elle peut être utile à d'autres utilisateurs.