Brevet FR2304845A1 — publié le 19761015

L'invention a pour objet une vanne doseuse à commande pneumatique, notamment pour colles de contact à prise rapide et intensive, constituée d'un carter de vanne en plusieurs parties sensiblement symétrique par rapport à son axe, avec un bec de sortie de colle coaxial, mobile dans le sens axial, qui peut être séparé au moyen d'un organe de fermeture à commande pneumatique, d'une cavité à laquelle la colle à distribuer est amenée d'un réservoir sous une pression constante. Avec de telles vannes doseuses, il ne s'agit pas seulement d'amener à 'emplacement précis de collage des pièces à assembler la colle utilisée en quantité dosée avec précision suivant les besoins, mais il est également important qu'après avoir fourni la quantité de colle voulue, la vanne doseuse soit fermée hermétiquement et que le bon fonctionnement de cette vanne doseuse reste assuré même après une longue période d'inactivité. La difficulté principale est celle que l'on rencontre pour empêcher que l'organe de fermeture mobile de la vanne doseuse qui entre nécessairement en contact avec la colle utilisée se colle de façon définitive avec la pièce qui lui correspond dans sa position de fermeture et rende ainsi inutilisable la vanne doseuse en question. On connatt déjà une vanne doseuse du type décrit plus haut dans laquelle l'organe de fermeture est constitué par une membrane qui, dans sa position de fermeture, est maintenue serrée par une surpression pneumatique statique permanente sur un siège rapporté. L'arrivée de la colle qui s'effectue également sous une pression pneumatique permanente est réalisée sur la face de la membrane opposée à la pression de fermeture pneumatique, par un canal disposé excentriquement, parallèlement à l'axe, à la périphérie du siège rapporté. L'ouverture de cette vanne s'effectue en évacuant temporairement l'air de la chambre de pression de fermeture de sorte que, sous l'effet de la pression d'arrivée, la colle peut soulever la membrane de son siège et arriver par conséquent dans le bec de sortie. Dans la pratique, on a constaté que le fonctionnement de cette vanne doseuse connue n'est pas parfaitement sûr car, notas ment après des périodes de repos prolongées, la membrane reste totalement collée au siège si l'ensemble de l'appareil n'a pas été correctement nettoyé immédiatement après son utilisation et n'a pas été débarrassé totalement de toute trace de colle. C'est un but de l'invention de fournir une vanne doseuse du type décrit ci-dessus perfectionnée de façon au moins à diminuer le danger de blocage définitif par collage de l'organe de fermeture mobile, suffisamment pour que le dispositif soit capable de fonctionner même après de longues périodes d'inutilisation. Ce but est atteint conformément à l'invention grâce au fait que, dans une cavité de la tête de corps de vanne se raccordant directement et coaxialement au bec de sortie de colle est disposée une tête de fermeture qui, par un élément intermédiaire de forme élastique, est reliée d'une seule pièce de façon continue avec ure bague intermédiaire de corps de vanne et peut se déplacer axialement au moyen d'un piston coaxial qui est sollicité par un ressort de pression dans une des directions axiales et est soumis à une pression pneumatique dans la direction opposée. Avec un tel dispositif, non seulement on peut obtenir des longueurs d'écoulement sensiblement plus petites de la colle mais on a également la possibilité de provoquer l'ouverture de l'organe de fermeture avec une pression de travail sensiblement plus élevée, parce que le mouvement d'ouverture ne s'effectue pas sous l'effet de la pression d'écoulement pneumatique agissant sur la colle, comme c'est le cas dans la vanne doseuse connue, mais peut être provoqué par une pression de travail pneumatique dont la grandeur peut être choisie à volonté et qui est totalement indépendante de la pression d'écoulement en question et ne subit pas l'influence de cette dernière. Selon un développement particulièrement avantageux de l'invention, le piston est logé dans une partie du corps de vanne reliée de façon amovible à la tête du corps de vanne et formant un cylindre pneumatique, et ce piston est sollicité par un ressort agissant sur lui de façon constante dans le sens de la fermeture ce mode de réalisation permet d'obtenir une fermeture parfaite de la vanne doseuse même si, pour une raison quelconque, la pression pneumatique agissant sur l'organe de fermeture diminue ou disparait. En d'autres termes, ce dispositif présente également l'avantage que, pour maintenir la vanne fermée, il n'est plus nécessaire de prévoir une surpression pneumatique comme c'est le cas pour la vanne doseuse connue. On réalise également ainsi une meilleure sécurité de fonctionnement du dispositif. Selon un développement avantageux de l'invention il est prévu que la tête de fermeture comporte sur sa face frontale du cté du bec de sortie un bourrelet annulaire qui, en position de fermeture, s'applique contre la paroi frontale du c8té du bec de sortie de la cavité. Gracie à ce bourrelet annulaire de la tête de fermeture on obtient une surface de contact réduite au maximum entre la tête de fermeture et sa contre-butée ce qui, d'une part, assure une fermeture bien étanche et, d'autre part, réduit au maximum les forces d'adhérence par collage qui pourraient éventuellement se manifester. Etant donné que ce bourrelet annulaire de la tête de fermeture s 'ap plique directement contre la paroi frontale du c8té du bec de sortie de colle de la cavité, la distance entre le bec de sortie et l'emplacement de la fermeture est réduite au minimum, de sorte que la quantité de colle restant dans le bec, et plus précisément entre le point de fermeture et l'orifice de sortie du bec, après une opération de collage est elle aussi réduite à un minimum. La tête de fermeture peut être reliée à la bague intermédiaire du corps de vanne soit par un soufflet venu d'une pièce avec elle soit par une nervure annulaire à parois minces venue d'une pièce avec elle. Dans un cas comme dans l'autre, on a l'assurance que la colle remplissant la cavité qui entoure la tête de fermeture n'entre pas en contact avec d'autres pinces ou parties fonctionnelles et que, cependant, la tête de fermeture reste suffisamment mobile dans le sens axial. I1 est avantageusement prévu qu'au moins la tête de fermeture avec l'élément intermédiaire et la bague intermédiaire de corps de vanne soit en polytétrafluoréthylène. Ce matériau a l'avantage de posséder la résistance nécessaire même à l'égard des colles particulièrement corrosives ; de plus, même avec des parois très minces, il présente une très grande solidité ainsi que l'élasticité nécessaire pour le mouvement de la tête de fermeture. Selon un autre point remarquable de l'invention, un coulisseau relié au piston, se déplaçant axialement dans le corps de vanne et coaxialement à lui,est vissé dans la tête de fermeture. D'une part, le guidage axial de la tête de fermeture est ainsi assuré avec précision, ce qui permet d'obtenir un ajustement de fermeture correct et, d'autre part, on a ainsi le grand avantage de pouvoir, d'une façon très simple, séparer la tête de fermeture du piston et la remplacer le cas échéant par une nouvelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res sortiront de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement l'installation destinée au fonctionnement de la vanne doseuse selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe de la vanne doseuse selon l'invention - la figure 3 est une vue en coupe et à plus grande échelle de la tête du corps de vanne avec tête de fermeture et bague inter médiaire de corps de vanne ; et - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 pour un autre mode de réalisation de l'élément intermédiaire élastique et à la même échelle que pour la figure 2. La vanne doseuse 1 représentée schématiquement sur la figure 1 et dont le détail de construction est représenté sur les figures 2 à 4 est raccordée par un tuyau flexible d'arrivée de colle 2 à un réservoir de colle 3 et par une conduite d'air comprimé 4 à une source d'air comprimé 8 par l'intermédiaire d'une électro-vanne 5 et d'un régulateur d'air comprimé 7. La partie supérieure du réservoir de colle 3 est également raccordée à la source d'air comprimé 8 à l'aide d'une conduite d'air comprimé 9 par l'intermédiaire d'un autre régulateur d'air comprimé 10 et d'une conduite 11. Pour surveiller les pressions il est prévu deux manomètres 12 et 13 respectivement associés aux deux régulateurs d'air comprimé 7 et 10. En réalité, les deux régulateurs de pression 7 et 10 avec leurs manomètres 12 et 13, ainsi que l'électro-vanne 5 sont logés dans une même boîte et forment l'appareil de commande pneumatique nécessaire au fonctionnement de la vanne doseuse 1. Comme le montre la figure 2, le corps de la vanne doseuse 1 est constitué de trois parties approximativement cylindriques, assemblées les unes aux autres, qui sont une tête de corps de vanne 14, une bague intermédiaire de corps de vanne 15 et un cylindre pneumatique 16. Ces trois parties sont disposées coaxialement et sont reliées les unes aux autres de façon démontable à l'aide de vis 17. La tête de corps de vanne 14 est munie d'un bec en forme de pipette 18 qui est fixé coaxialement dans un trou 19 de la paroi frontale 20. Dans la tête de corps de vanne 14 se trouve une cavité 21 qui est limitée dans le sens radial par une paroi intérieure conique 22 et, dans le sens axial, du côté du bec par une surface frontale plane 23 de la paroi frontale 20 et par ailleurs par la bague intermédiaire de corps de vanne 15.Dans cette cavité 21 dé bouche un alésage 25 d'un raccord pour tuyau 24 qui est vissé dans le sens radial dans la tête de corps de vanne 14. A ce raccord fileté 24 est raccordé le tuyau flexible d'arrivée de colle 2. Coaxialement au bec 18 se trouve dans la cavité 21 une te te de fermeture 26 de forme sensiblement cylindrique qui possède sur sa face frontale côté bec un bourrelet annulaire 27 lequel en position de fermeture, s'applique hermétiquement contre la face frontale 23. Cette tête de fermeture 26 est reliée d'une pièce à la bague intermédiaire de corps de vanne 15 par un élément intermédiaire élastique qui, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, a la forme d'un soufflet 28, de sorte que la tête de fermeture de vanne 26 peut effectuer à partir de la position de fermeture représentée un déplacement axial par rapport à la tête de corps de vanne 14 et à la bague intermédiaire 15. Pour permettre ce déplacement axial de la tête de fermeture 26, il peut être prévu au lieu du soufflet 28 une barrette annulaire à paroi mince 29, comme représenté sur la figure 4, qui est reliée d'une pièce avec la tête de fermeture 26 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 30 en forme de douille. Que ce soit dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3 ou dans le mode de réalisation suivant la figure 4, les éléments intermédiaires élastiques séparent la cavité 21 de la tête de corps de vanne 14 d'une cavité intérieure 31 de l'élément de construction constitué par la bague intermédiaire de corps de vanne 15, les éléments intermédiaires élastiques 28, 29, 30 et la tête de fermeture 26. Dans cette cavité 31 coulisse dans un cas comme dans l'autre un coulisseau cylindrique 32 qui est vissé dans la tête de fermeture 26 et est relié à un piston 33. Ce coulisseau 32 est monté mobile axialement dans un alésage axial 35 de la paroi frontale 36 du cylindre pneumatique 16 muni d'une bague d'étanchéité 34.Le piston 33 est monté dans une cavité cylindrique 37 dans laquelle débouche l'alésage 38 d'un raccord pour tuyau souple 39 lequel est vissé dans le sens radial dans le cylindre pneumatique 16. Au raccord fileté 39 est raccordé le tuyau flexible d'air com primé 4. Sur son côté opposé au coulisseau 32, le piston 33 possède un axe de guidage coaxial 41 qui coulisse dans un manchon de fermeture et de guidage 43 vissé du côté frontal dans le cylindre pneumatique. Entre la paroi côté frontal 44 du manchon de fermeture et de guidage 43 et le piston 33 se trouve sur l'axe de guidage 41 un ressort de pression 45 qui, par l'intermédiaire du coulisseau 32, exerce sur la tête de fermeture 26 la pression de fermeture nécessaire. Etant donné que le diamètre intérieur du manchon de fermeture et de guidage 43 est plus petit que la cavité intérieure cylindrique 37, il est formé dans le sens d'ouverture de la tête de fermeture 26 une butée qui, lorsque la tête de fermeture 26 est en position de fermeture, se trouve à une distance 11 d'environ 0,3 à 0,5 mm de la face frontale de piston 33' située en face.Cette distance h correspond à la course d'ouverture de la tête de fermeture 26. Etant donné que règne en permanence dans le réservoir de colle 3 une surpression pneumatique, la cavité intérieure 21 de la tête de corps de vanne 14 est en permanence remplie de colle qui, elle aussi, est soumise à une surpression. Mais la force élastique du ressort de pression 45 est suffisamment forte pour que, malgré cette surpression régnant dans la cavité intérieure 21 de la tête de corps de vanne, la tête de fermeture 26 soit appliquée hermétiquement contre la surface frontale plane 23 de sorte que la colle ne puisse arriver au bec de sortie 18.Si on veut maintenant faire sortir de la colle par le bec 18, on actionne par exemple à l'aide d'un interrupteur à pédale non représenté, l'électro-vanne 5 à commande électrique de sorte que le piston 33 est actionné dans le sens de la flèche 46 et, en surmontant la force élastique du ressort de pression 45, se déplace sur la longueur de course h. I1 en résulte un mouvement d'ouverture correspondant de la tête de fermeture 26 de sorte que la colle sortant de la cavité intérieure 21 de la tête de corps de vanne 14 arrive dans le bec 18 et sort à l'extérieur de ce bec. Dès que l'électro-vanne 5 est à nouveau fermée et qu'en même temps l'air contenu dans la cavité cylindrique 37 a été évacué par la conduite d'air comprimé 4, le ressort de pression 45 ramène la tête de fermeture 26 dans sa position de fermeture. La sortie de colle par le bec 18 est de ce fait à nouveau interrompue. On sait que le polytétrafluoréthylène est un matériau part iculièrement résistant, même contre les colles corrosives ; c'est pourquoi au moins la tête de corps de vanne 14 est réalisée en ce matériau. Le cylindre pneumatique 16 peut lui aussi être réalisé en polytétrafluoréthylène . Mais on peut également sans difficulté utiliser pour réaliser ce cylindre un métal, par exemple le laiton ou l'aluminium. Le piston 33 et le coulisseau 32, y compris l'axe de guidage 41, sont avantageusement en aluminium, tandis que le manchon de fermeture et de guidage 43 est plutôt fait en laiton. On voit également très bien sur le dessin que le piston 33 avec son coulisseau 32, la tête de fermeture 26 et le bec 18 sont disposés coaxialement les uns aux autres et que, entre la paroi frontale 23 de la tête de corps de vanne 14 qui définit le plan où s'effectue la fermeture et le bec 18, il n'y a qu'une distance très réduite de sorte que les parcours d'écoulement de la colle à l'intérieur de la vanne doseuse sont réduits au maximum. Etant donné que la pression de fermeture de la tête de fermeture 26 est exercée par le ressort de pression 45 on a la certitude que la vanne doseuse 1 est bien fermée même si, pour une raison quelconque, il se produisait une chute de pression ou une disparition de cette pression. On évite ainsi avec certitude toute sortie indésirable de colle par le bec 18. On peut également obtenir l'ouverture de la tête de fermeture 26 si, par suite de la présence de colle dans la cavité intérieure 21 de la tête de corps de vanne 14, il y avait une certaine force de collage ou de liaison entre la tête de fermeture 26 et la paroi frontale 23 ; en effet, on peut dans ce cas sans difficulté exercer sur le piston 33 une pression pneumatique suffisamment forte pour venir à bout de cette force adhésive de la colle et pour séparer la tête de fermeture 26 de la paroi frontale 23. On voit donc que la vanne doseuse selon l'invention présente une sécurité de fonctionnement aussi élevée que possible et qu'elle permet également de doser avec précision en fonction des besoins la quantité de colle sortant de la vanne. REVEND ICAT IONS 1. Vanne doseuse à commande pneumatique, notamment pour colles de contact à prise rapide et intensive, constituée d'un corps de vanne en plusieurs parties, sensiblement symétrique par rapport à son axe, comportant un bec de sortie de colle coaxial, qui, au moyen d'un organe de fermeture mobile dans le sens axial actionné pneumatiquement, peut être séparé d'une cavité intérieure à laquelle la colle à doser est amenée depuis un réservoir sous une pression exercée de façon continue, caractérisée en ce que dans une cavité (21) de la tête de corps de vanne (14) se raccordant coaxialement au bec de sortie de colle (18), est disposée une tête de fermeture (26) qui est reliée en une seule pièce sans discontinuité par un élément intermédiaire élastique (28,29) avec une bague intermédiaire de corps de vanne (15) et qui, au moyen d'un piston (33) coaxial sollicité dans une des directions axiales par un ressort de pression (45) et soumis dans la direction opposée (46) à une pression pneumatique, se déplace dans le sens axial. 2. Vanne doseuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston (33) est logé dans une partie du corps de vanne formant un cylindre pneumatique (16), reliée de façon séparable à la tête du corps de vanne (14), et est soumis à la force d'un ressort (45) agissant en permanence dans le sens de la fermeture. 3. Vanne doseuse selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que, sur sa face frontale côté bec, la tête de fermeture (26) comporte un bourrelet annulaire (27) qui, en position de fermeture, s'applique hermétiquement contre la paroi frontale (23) côté bec de la cavité intérieure (21). 4. Vanne doseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tête de fermeture est reliée avec la bague intermédiaire de corps de vanne (15) par un soufflet (28) venu d'une pièce avec elle. 5. Vanne doseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête de fermeture (26) est reliée à la bague intermédiaire du corps de vanne (15) par une barrette annulaire (29) à parois minces venue d'une pièce avèc elle. 6. Vanne doseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins la tête de fermeture (26) avec l'élément intermédiaire (28,29) et la bague intermédiaire de corps de vanne (15) est réalisée en polytétrafluoréthylène. 7. Vanne doseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, dans la tête de fermeture (26), est vissé un coulisseau (32) relié au piston (33), mobile dans le sens axial et coaxial au corps de vanne.