Brevet FR2262765A1 — publié le 19750926

La présente invention est relative aux clapets à membrane et notamment à ceux destinés à être associés à une tête de coulée pourvue d'une chambre de mélange pour plusieurs composants. On sait que dans les machines destinées à la mise en oeuvre de résines de synthèse, on utilise généralement une tête dans laquelle plusieurs composants sont amenés puis mélangés en vue de les pulvériser sur des surfaces ou de les couler dans ur. moule. Chaque produit est introduit dans la tête par l'intermédiaire d'un clapet qui est ouvert ou fermé suivant que la machine est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces clapets comprennent habituellement un piston commandant l'ouverture et la fermeture d'une soupape reliée à un diaphragme d'étanchéité et à un ressort dont la réaction est réglable au moyen d'un volant. De tels clapets comprennent un nombre important de pièces constitutives de telle sorte que leur prix de revient est élevé. En outre lorsqu'on manipule la tête on a des risques d'accrocher les volants de réglage et de dérégler ainsi la pression déterminée par le ressort sur la soupape. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un clapet indéréglable et présentant un encombrement réduit. Le clapet suivant l'invention, du genre dont la soupape est associée à un diaphragme, est caractérisé en ce que la face de ce diaphragme située à l'oppn de la partie active de la soupape est soumise à une pression constante pendant la durée de la cou Iée,-c'est-à-dire pendant le temps d'ouverture de cette soupape, tandis que sa tige est reliée au corps du clapet par l'intermédiaire d'une membrane tubulaire élastique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique du dessin est une coupe longitudinale d'un clapet suivant l'invention ; elle montre en outre le circuit d'alimentation dudit clapet. Le clapet suivant l'invention comprend un corps 1 pourvu d'un alésage 2, un couvercle 3 et une soupape 4. L'alésage du corps I comprend une partie cylindrique 5 fermée par une douille 6 qui repose contre un épaulement 5a de ladite partie 5 grâce à l'action d'un jonc fendu ou circlips 7. Un joint to rique 8 est engagé dans une gorge annulaire périphérique de la douille 6 de telle sorte que ltassemblage de la douille et de l'ou- verture du corps soit étanche. Le couvercle 3 est fixé sur le corps 1 par l'intermédiaire de vis 9, la périphérie d'un diaphragme souple 10 étant retenue prisonnière entre le couvercle et le corps. Le couvercle est pourvu dTune creusure tronconique 11 dont la grande base présente un diamètre en gros identique à celui de la partie cylindrique 5 de l'alésage 2. La creusure il est reliée avec l'extérieur au moyen d'un trou 12 dont le débouché est fileté de manière à recevoir un raccord 13. Une perforation 14 débouche dans l'alésage 2, son extrémité extérieure étant filetée en vue de recevoir un raccord 15. Sur les deux faces du diaphragme 10 on a placé une rondelle 16, respectivement 17, maintenues en appui l'une contre l'autre et contre l'extrémité de la soupape 4 qui dépasse vers l'extérieur de la douille au moyen d'une vis d'assemblage 18, se vissant dans la tige de la soupape 4. Cette dernière coulisse dans l'alésage - de la douille 6. Elle porte une tête 19 à son extrémité opposée à celle qui reçoit la vis 18. Cette tête est pourvue d'une queue 19a qui se visse dans la soupape 4. La douille 6 comporte un bossage 6b sur lequel on vient souder une membrane 20 dont l'extrémité opposée est soudée à un cordon 21 prévu sur la périphérie de la soupape 4. Cette membrane est ondulée de manière qu'elle puisse se déformer lorsque ladite soupape se déplace axialement. Par des moyens non représentés, le corps 1 du clapet est associé à un bloc 22 comportant une chambre de mélange 23. Entre le corps 1 et le bloc 22 on a disposé un siège 24 que la tête 19 de la soupape peut fermer de manière étanche. Des joints 25, 26 sont prévus entre respectivement le bloc 22, le corps 1 et le siège 24. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent Le raccord 15 reçoit une canalisation 27 par laquelle l'un des composants de la matière synthétique désirée arrive sous pression. Cette matière remplit l'alésage 2 et ne peut pas se déverser dans la chambre 23 tant que la tête de la soupape est en appui contre son siège 24. Le raccord 13 est relié par un tube 28 à un sélecteur de circuit 29 en soi connu qui est lui-même réuni par un tube 30 à un distributeur à deux voies 31. A une première entrée de ce dis tribu- teur arrive une tubulure 32 provenant d'une source d'air comprimé par exemple sous 6 bars. Un détendeur 33 est inséré entre l'arrivée d'air comprimé sous 6 bars et le sélecteur de circuit 29. ! A une première position du distributeur 31, l'air comprimé arrivant par la canalisation 32 passe directement dans le tube 30 de telle sorte que dans la creusure 11 règne la pression précitée de 6 bars. Le diaphragme est déformé vers la droite sur le dessin de sorte que la soupape se trouve en appui contre son siège. Lorsqu'on agit sur le distributeur 31, l'on provoque l'échap- piment de l'air comprend situé dans la creusure 11 jusqu'à ce que sa pression soit celle donnée par le détendeur 33. La soupape 4 8 rouvre alors de la quantité voulue. En effet, dans la nouvelle position du distributeur, la tubulure 30 est à l'échappement libre tandis que la communication entre la canalisation 32 et le tube 28 est établie par l'intermédiaire du détendeur 33. L'air cosprSne' est détendu jusqu'd par exemple 1 bar par le détendeur 33, il traverse ensuite le dispositif 29 dont le clapet 29a se déplace pour venir obturer la sortie 29b dudit dispositif de telle sorte que l'air arrive dans la creusure 11.La soupape 4 est ouverte d'une q7untitE prédéterminée de manière à déterminer le débit du composant qui arrive sous pression par la canalisation 27. Si par suite d'un incident la pression du composant dans l'a lestage 2 augmente, la soupape 4 a tendance à s'ouvrir davantage, etest-a-dire à se déplacer vers la gauche sur le dessin Ce dépla curent fait augmenter la pression dans la creusure 11 et par conséquent dans le tube 28 de telle sorte que le détendeur 33 règle automatiquement la pression à sa valeur de consigne et permet à l'air de s'échapper. Le clapet revient alors contre son siège. -Par suite de l'ouverture plus importante de la soupape 4, les pertes de charge diminuent, la pression du composant tombe et la soupape revient preRdre sa place initiale de telle sorte que le débit du composant redevient celui désiré. La pression régnant sur le diaphragme 10 pendant toute la coulée reste donc constante. Lorsqu'on désire fermer la soupape 4, il suffit d'inverser le distributeur 31 de manière que ce soit la pression la plus importante qui traverse le tube 30, et le clapet d'échappement automatique 29 pour arriver dans la creusure 11. A ce moment, le diaphragme se déforme davantage vers la droite et provoque la mise en appui de la tête 19 contre-son siège 24. Les différents mouvements axiaux de la soupape sont absorbés par les ondulations de la membrane 20. Ainsi l'air comprimé ne peut en aucun cas passer dans le composant ni celui-ci s'introduire entre la tige de la soupape et l'alésage 6a de la douille 6. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n' a eté donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de ltinvention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de clapet à soupape du genre dans lequel la soupape est solidaire d'un diaphragme souple caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de soumettre l'une des faces du diaphragme à une pression constante pendant tout le temps d'ouverture de la soupape. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face soumise à la pression constante est celle opposée à la partie active de la soupape. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape présente une tige qui coulisse dans une douille rendue solidaire du corps dudit dispositif, une membrane tubulaire ondulée étant associée demanière étanche d'une part à ladite douille et d'autre part à la tige précitée. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens destinés à assurer une pression constante sur la face considérée du diaphragme sont constitués par la combinaison d'un distributeur à deux directions, d'un détendeur et d'un sélecteur de circuit, le distributeur étant susceptible de court circuiter le détendeur en vue de soumettre la membrane à une pression importante de façon à provoquer la fermeture de la soupape.