Brevet FR2088094A1 — publié le 19720107

Lors de la manipulation des fluides corrosifs ou dangereux et tout particulièrement des fluides qui doivent être maintenus dans une atmosphère déterminée, il est souvent indispensable de manoeuvrer de multiples vannes, par exemple des vannes de commande de l'écoulement du fluide ou produit à traiter et des vannes de commande du gaz constituant l'atmosphare. Ces manoeuvres sont généralement effectuées à la- main, ce qui presente non seulement une perte de temps, mais un danger pour I'opérateur lorsque le fluide est corrosif ou radio-actif. La présente invention a pour but de supprimer ce danger et de simplifier notablement les manipulations en permettant une commande simultanée et automatique de plusieurs circuits. Cette invention a pour objet une vanne électromagnétique dans laquelle un noyau magnétique attiré par un électroaimant excité commande le déplacement axial d'un obturateur, vanne qui comporte un évidement et une cavité percés dans le corps de la vanne et ayant des axes parallèles au déplacement du noyau, deux conduits respectivement d'entrée et de sortie de fluide débouchant dans chacun de ces évidement et cavité, un obturateur comprenant un support solidaire d'une part du noyau magnétique et autre part d'un tiroir de commande de l'écoulement à travers l'évidement et d'un clapet de fermeture de l'un des conduits de la cavité, et des moyens de fermeture étanche desdits logement et cavité au droit de l'obturateur autour de tiges de commande desdits tiroir et clapet. Deux circuits différents par exemple l'un destiné au fluide à traiter et l'autre au gaz constituant l'atmosphère de traitement peuvent ainsi être commandés simultanément par le clapet et le tiroir, le déplacement du noyau magnétique commandant en même temps l'ouverture de ces deux circuits. Cette ouverture est par suite provoquée automatiquement par la simple commande du courant d'excitation de l'électroaimant. Elle peut être effectuée à distance ce qui évite tout risque de contamination de l'opérateur. Par ailleurs le nombre des vannes nécessaires aux manipulations peut aisément être réduit tandis que leur commande est simplifiée. Divers autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. La figure 1 représente en coupe longitudinale une vanne électromagné tique. La figure 2 montre schématiquement un circuit de fluide comportant une telle vanne. La vanne représentée sur la figue 1 est constituée par un corps 1 sensiblement cylindrique, ferme à sa partie supérieure par un couvercle 2 qui sllporte la bobine 4 d'un électroaimant dans lequel se déplace un noyau magnétique 6. En dessous-de ce noyau 6, le corps 1 comporte une cloison 8 percée d'un orifice central 9 et un filetage périphérique 10 sur lequel est vissé le.fond Il de la vanne. Le noyau 6 estprolongé dans l'orifice 9 par un ergot 12 fixe par un axe 14 sur une chape 16 solidaire d'un obturateur 18. Cet obturateur est constitué par un support plat 18a, 4 en un matériau plastique tel que le Lucoflex, mobile dans l'espace entre le-fond 11 et la cloison 8 et prolongé dans l'orifice 9 par la chape 16. Ce support 18 a est traversé par une tige 20 solidaire d'un tiroir 22, de préférence tronconique, mobile dans un évidement 24 de forme correspondante, du fond 11 de la vanne et également par une tige 26 solidaire d'un clapet 28 mobile dans une cavité 30 dudit fond de la vanne. Les axes de l'évidement tronconique 24 et de la cavité 30 sont parallèles entre eux et parallèles à l'axe du déplacement du noyau 6. Par ailleurs l'évidement conique 24 est prolongé à son extrémité inférieure par un conduit 32 tandis qu'un second conduit latéral 34 débouche sur le cdté de cet évidement. A sa partie supérieure par contre, autour de la tige 20, l'évidement 24 est fermé de manière rigoureusement étanche par une couronne 36 vissée dans le corps 1 et assurant Ir l'étanchéité par contact avec un joint 38 en téflon porté par le fond 11. Des joints d'étanchéité 40 et 42 sont également disposés d'une part dans je tiroir 20 en regard de la couronne 36 et d'autre part dans le support 18 a en regard de cette même couronne, de façon à assurer un contact étanche du tiroir ou du support sur cette couronne et par suite à empêcher tout échappement de fluide ayant pénétré dans l'évidement 24 en direction du noyau 6 et de 1'éLectroaimant 4. La cavité 30 est isolée de la même manière du noyau 6 au moyen d'un joint 54 qui, -comme l-e joint-42 dispose autour de la tige 20, est serré sur la tige 26 et encastré ensuite dans le support 18 a lors de la fermeture de lzobturateur, celui-ci appuyant alors contre un embout 50 fixe par exemple par vissage dans la paroi latérale de ladite cavité avec interposition d'un joint 52 porté par le fond 11. Le fond de cette cavité SO est, lui, percé de deux orifices 44 et 46 communiquant avec l'extérieur par deux conduits respectivement 45 et 47. Les deux orifices 44 et 46 sont disposés cote à côte, l'orifice 44 étant coaxial au clapet 28 et destiné à être fermé par celui-ci tandis que l'orifice 46 reste constamment ouvert. Un joint d'étanchéité 48 porté par le clapet 28 assure l'étanchéité de la fermeture de l'orifice 44 par ce même clapet 28. Les déplacements du noyau 6 commandent alnsi ceux de l'ensemble de l'obturateur 18 c'est-à-dire du support 18 a entraînant les tiroir 22 et clapet 28. De la sorte lorsque l'électroaimant 4 est excité, le noyau 6 est attiré et l'obturateur 18 soulevé. Le tiroir 22 se deplace alors en direction de la couronne 36 et ouvre le passage entre les conduits 34 et 32. En même temps le clapet 28 est soulevé et met en communication les orifices 46 et 44. Inversement lorsque le noyau magnétique redescend après désexcitation de l'électroaimant 4, le tiroir 22 et le clapet 28 ferment en même temps Jes deux circuits de fluide. La paroi de la cavité 30 est de plus de préférence traversée par un conduit 56 fermé par un bouchon amovible 58 à l'extérieur de la vanne et prolongé à l'intérieur de celle-ci par un conduit 60 de traversée de l'embout 50, tandis que la tige 26 du clapet 28 comporte au droit de ce conduit 60 une lumière longitudinale 62 de mise en communication avec la cavité 30 et par suite avec l'orifice 46 et le conduit 47. En position de fermeture du clapet c'est-à-dire dans la position représentée sur la figure 1, le conduit 60, et par suite le conduit 56, sont ainsl en commnunication par la lumière 62 avec la cavité 30 c'est-à-dire avec l'orifice 46. Un fluide auxiliaire peut donc être introduit par ce conduit 56 dans le conduit 47. Lors de l'ouverture du clapet 28, celui-ci vient s'appliquer contre un joint 61 de même diamètre que le joint 48 fixé à la partie inférieure de l'embout 50 et ferme le passage entre le conduit 60 et celui-ci. De la sorte l'orifice 46 est en communication avec le seul orifice 44. L'arrivée auxiliaire 56 est fermée. Ainsi est assurée l'étanchéité au vide à l'intérieur de la cavité 30 quand la bobine 4 de l'électroaimant est alimentée et la tige 26 soulevée. Une telle vanne peut bien entendu servir à commander deux circuits de fluide différents qui doivent simplement être alimentés à la même cadence mais elle peut également servir à commander les deux parties d'un même appareil. Elle peut par exemple, comme dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, permettre d'une part la commande de l'alimentation d'un récipient 70 et d'autre part le maintien de ce même récipient en atmosphère déterminée. La vanne 72 représentée sur cette figure 2 est en effet reliée par le conduit 34 à un réservoir 74 de fluide ou autre produit, poudre par exemple, à traiter, tandis que l'évidement 24 est en communication par le conduit 32 avec le récipient 70. Par ailleurs ce même récipient 70 est en communication à sa partie supérieure avec le conduit 47 débouchant dans la cavité 30, tandis que le conduit 45 débouchant dans cette même cavité est lui relié à une pompe à vide 76. Dans ce cas, lors de l'ouverture de l'obturateur 18 le produit à traiter contenu dans le réservoir 74 penètre dans le récipient 70 et en même temps, le clapet 28 étant soulevé, la partie supérieure de ce récipient est mise sous vide par l'action de la pompe 76 communiquant avec ce récipient par les conduits 45 et 47. Les communications avec la pompe à vide 76 et avec le réservoir de fluide 74 sont coupées en en même temps, mais à chaque nouvelle introduction de fluide ou de produit l'atmosphère désirée pour le traitement ou le stockage est rétablie dans le récipient 70. Lorsqu'il est nécessaire d'introduire un fluide, par exemple de l'air de séchage, dans le récipient 70 entre deux opérations, le conduit 56 est ouvert par retrait du bouchon 58. I1 est alors mis en communication avec le conduit 47 et le récipient 70 à chaque fermeture du clapet 28. L'air ou autre fluide analogue peut ainsi pénétrer dans ce récipient 70. I1 en est ensuite extrait lors de l'ouverture du clapet 28 par l'action de la pompe 76. Une circulation continue est créée. Bien entendu la vanne peut être reliée à des installations d'autre type tandis que le produit à traiter peut être un fluide, un produit pulvérulent à granulométrie fine ou tout autre produit analogue. Dans tous les cas la commande de la vanne est automatique et elle permet de provoquer simultanément l'ouverture ou la fermeture-d'au moins deux circuits de fluide. Ceci sans opération manuelle et par suite sans danger de contamination de l'opérateur. Les manoeuvres sont à la fois simplifiées et accélérées. Par ailleurs lorsque l'on veut nettoyer ou décontaminer la vanne, celle-ci peut aisément être démontée par exemple en dévissant le fond 11 de la vanne et en retirant la vis 14 de maintien de l'obturateur. La bague 36, le tiroir 22 et l'embout 50 sont ensuite facilement démontables,Cette vanne permet donc la commande de l'écoulement de liquide ou de fluide les plus divers. Elle peut de plus aisément être réalisée en une matière plastique par exemple en polytétrafluorétylène c'est-àdire en matériau facilement compatible avec les liquides corrosifs. Elle est donc de faible poids et facile à nettoyer. I1 est bien évident que diverses modifications pourraient être apportées au mode de réalisation qui vivent d'être décrit. sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple d'autres évidements et/ou cavités pourraient être percés dans le corps de la vanne et fermés par un tiroir ou un clapet également commandé par le noyau 6. De même la forme conique de l'évidement 24 pourrait être modifiée en fonction du liquide a traiter. REVENDICATIONS 10) Vanne électromagnétique double à commande simultanée pour fluide dangereux et vide dds Laquelle un noyau magnétique attiré par un électroalmant excité commande le déplacement axial d'un obturateur, qui comporte un évidement et une cavité percés dans le corps de la vanne et ayant des axes parallèles au deplacement du ro , dex conduits, respectivement d'entrée et de sortie de fiuldz,débouchant dans chacun de ces évidement et cavité, un obturateur comprenant un support solidaire d'une part du noyau magnétique et d'autre part d'un tiroir de commande de llëcoulement à travers l'évidement et d'un clapet de fermeture de l'un des conduits de la cavité, et des moyens de fermeture étanche desdits logement et cavité au droit de l'obturateur autour de tiges de commande desdits tiroir et clapet. 20) Vanne suivant la revendicatio 1, caractérisée en ce qu'un conduit auxiliaire d'arrivée d'un troisième fluide est percé dans le corps de la vanne, prolongé dans un embout de fermeture de la cavité et isolé de cette cavité par le clapet pendant l'ouverture de la vanne. 30) Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'évidement a une forme tronconique et contient un tiroir également tronconique prolongé par une tige de commande traversant une bague de fermeture étanche de l'évidement. 4') Vanne suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'évidement est prolongé à son extrémité par un conduit de sortie du fluide et latéralement par un conduit d'entrée de celui-ci. 50) Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que qu'un bouchon amovible de fermeture est monté sur le conduit auxiliaire. 60) Vanne suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que des.joints d'étanchéité sont montés sur le clapet et sur le tiroir d'une part et sur le support autour des tiges du clapet et du tiroir d'autre part 7o) Vanne suivant l'une des renvendications 1 à 6 caractérisée en ce que le support de llobtulateur est muni d'une chape d'articulation sur un prolongement du noyau magnétique. 8c) Vanne suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend deux conduits parallèles et reliées au même récipient, un conduit d'alimentation en fluide, un conduit de communication avec un circuit de vide, un tiroir conique de commande de la communication entre le conduit d'alimentation en fluide et l'un des conduits de communication avec le récipient, un clapet de séparation du conduit de vide et du second conduit de communication avec le récipient et un support, solidaire du noyau magnétique, de commande simultanée de l'ouverture du tiroir et du clapet.