Brevet FR2333182A1 — publié le 19770624

La présente invention se rapporte à une vanne, notamment un régulateur à vannes ou mitigeur pour les installations d'alimentation d'eau chaude, de chauffage et de climatisation, comportant un organe de vanne mobile sollicité par la pression d'un ressort, qui coopère avec l'arbre moteur d'une unité d'entrainement à moteur. Une telle vanne est par exemple connue et décrite dans le brevet suisse nO 453.828 déposé au nom du présent demandeur , de telles vannes servant en premier lieu à guider un fluide en fonction d'une donnée physique momentanée. Par exemple, une telle vanne sert à guider le courant d'eau bouillante dans une installation de chauffage et de climatisation en fonction de la température ambiante. Pour cela, on peut transformer les variations de température mesurées en signaux électriques qui sont dirigés vers l'unité d7entranement à moteur d'une telle vanne pour permettre un réglage correspondant de l'organe mobile de ladite vanne. Dans la vanne connue, l'arbre moteur déplace au cours de sa rotation, un manchon fileté monté sur ledit arbre, en direction axiale qui agit alors, par déplacement axial, sur un axe de commande portant l'organe mobile de la vanne et monté coaxialement à l'arbre moteur, la position axiale du manchon fileté sur l'arbre.moteur constituant une mesure pour la position de l'organe mobile de la vanne par rapport à son siège. Toutefois, certains inconvénients sont apparus dans une vanne de ce type qui nécessitent, en plus de la présence obligatoire d'un frein en rotation pour le manchon fileté, une très grande précision de fabrication et de montage pour emp8cher le blocage du manchon fileté précité. Un autre inconvénient sensible réside dans le fait que la caractéristique de ces vannes ne peut pratiquement pas astre influencée. Le but de la présente invention est donc de créer une vanne du type précité qui, en évitant les inconvénients précités et pour une venstrucliLn robuste et peu sensible, permited'a*teindre des caractéristicues de vanne quelconques, notamment une caractéristique type à pourcentage égal. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que la jonction de coopération entre l'arbre moteur et l'organe mobile de la vanne-est assurée par un disque à cames qui repose sur l'arbre moteur précité, la forme de la courbe de commande de ce disque à cames constituant une mesure pour la caractéristique de la vanne. Un mode de réalisation préféré réside dans le fait que le disque à camescoopère avec l'extrémité d'un levier basculeur à un seul bras qui vient s'appliquer par son bras pivotant à l'extrémité libre d'une tige de commande portant l'organe mobile de la vanne. Avantageusement, la configuration est choisie de telle manière que le disque à camespeut être remplacé. Par ailleurs, la disposition peut être prévue de façon que sur l'arbre moteur on prévoit de manière complémentaire un doigt de commande qui coopère avec deux commutateurs électriques d'extrémité pour délimiter les deux positions extrêmes de l'organe mobile de ladite vanne. En outre, il peut être prévu que le disque à cames ou l'arbre moteur coopérant avec ce dernier peut être libéré de l'engrenage au moyen d'un bouton de réglage manuel puis ensuite librement réglé dans la position voulue. Par ces dispositions, il est désormais possible d'abandonner la disposition coaxiale sensible et insuffisante au-point de vue des caractéristiques variables de la vanne entre l'arbre moteur et l'organe mobile de cette dernière et d'obtenir pratiquement toutes caractéristiques de vanne désirées et par ailleurs, par un simple remplacement du disque à cames on peut assurer une adaptation de la caractéristique de la vanne à l r installation existante, en cas d'une modification du système, sans qu'il soit nécessaire pour cela de changer ladite vanne. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre en coupe une vanne mélangeuse conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une représentation partielle de la disposition montrée à la figure 1 après pivotement de 900. Dans la vanne représentée sur les dessins, sur un manchon de raccordement 1 est monté un carter 2 dans lequel dépasse un axe de commande 3 traversant le manchon de raccordement 1. Cet axe de commande 3 forme avec un organe de vanne mobile 4 à sa partie inférieure et avec un bouton-poussoir 5 à l'extrémité supérieure de l'axe de commande, la partie de fermeture de la vanne. Avec ltor- gane mobile de vanne 4 on peut régler une vanne à double siège, dont les sièges sont indiqués en 6 et 7, cette vanne à double siège étant formée dans ce cas par les zones de transition d'un raccord de tuyau 8 à trois voies. Comme le montre le dessin, le manchon de raccordement 1 est enfoncé sur le raccord tubulaire à trois voies 8.On peut également remarquer que l'organe mobile de soupape 4 par décalement axial de l'axe de commande 3 peut être déplacé de sa position extrême représentée dans laquelle l'organe 4 est appliqué contre le siège supérieur 6, dans sa position extrême inférieure, dans laquelle ledit organe de vanne 4 vient en contact du siège de vanne inférieur 7. Ce déplacement s'effectue sous l'action d'un ressort 9 qui entoure l'axe de commande 3 et s'appuie d'une part sur le manchon de raccordement 1 et d'autre part sur le bouton-poussoir 5. Pour la commande électrique des parties 3, 4, 5 assurant la fermeture, on a prévu un dispositif de commande qui comprend une unité d'entraSnement 10 à moteur. Cette unité d'entraSnement 10 est en appui sur un support 11 et se compose d'un moteur 12 réversible et d'un engrenage de démultiplication 13 comportant un arbre de travail 14. Sur l'arbre de travail 14 est solidaire en rotation un disque de commande à came515 dont la forme de la courbe de commande constitue une mesure pour la caractéristique de la vanne correspondante. Cette forme de courbe de commande peut par exemple être telle que le rapport entre la course susceptible d'être produite au niveau de l'organe mobile de vanne et la section d'écoulement permette d'obtenir une caractéristique de vanne dite à pourcentage équivalent.En principe avec une telle configuration de la forme de la courbe de commande du disque à cames15, on peut pratiquement obtenir toutes caractéristiques désirées pour la vanne. Pour cela, il est avantageux de relier le disque à cames5 de manière amovible à l'arbre de travail 14, ce qui permet à chaque instant, par un simple remplacement du disque à cames, d'équiper une vanne pour obtenir une nouvelle caractéristique. Un autre avantage réside dans le fait que par l'utilisation d'un disque à cames15 on peut se passer de la disposition coaxiale de l'arbre de travail 14 et de l'axe de commande 3 dans la mesure où la transmission du mouvement de commande du disque à cames15 à l'axe de commande 3 est réalisée par un levier basculeur 16 à un seul bras. Ce levier basculeur 16 palpe par son extrémité libre, par l'intermédiaire d'un galet 17, la courbe de commande du disque à cames15 et peut pivoter autour de son axe de logement 18 sur son autre extrémité, ledit axe de logement 18 étant en appui dans le support 11. Comme le montre clairement la figure 1, le levier basculeur 16 s'applique, par une partie médiane qui porte un autre rouleau 19, sur une face frontale du bouton-poussoir 5 de la partie de fermeture de ladite vanne, par l'intermédiaire dudit galet 19, et ladite partie de fermeture suit alors le mouvement de commande exercé sur le levier basculeur 16. Pour délimiter la course de la partie de fermeture vers le haut et vers le bas, on a prévu deux contacts d'extrémité électriques 20 et 21 qui, comme le montre la figure 1, coopèrent avec un doigt de commande 22 qui est également solidaire en rotation de 11 arbre de travail 14. Pour pouvoir également amener la partie mobile de fermeture 3, 4, 5, indépendamment du dispositif de commande électrique 10, de sa position extrême montrée dans la position, dans laquelle l'organe de vanne mobile 4 vient au contact du siège de vanne 7 ou dans une position intermédiaire, dans laquelle les deux vannes sont ouvertes, on a prévu un bouton de réglage manuel 23. En poussant par exemple ce bouton de réglage manuel 23 contre l'action d'un ressort de rappel non représenté, on peut découpler l'arbre de travail 14 des moyens formant engrenage 13 si bien que l'arbre 14 peut être entrainé directement en rotation par le mouvement tournant appliqué au bouton de réglage manuel 23. il ressort de la présente description que les exigences imposées à une telle vanne, notamment en ce qui concerne une construction robuste et une possibilité d'adaptation à des caractéristiques différentes, sont parfaitement remplies. Bien entendu, on peut envisager un grand nombre de variantes. Par exemple, le levier basculant peut être un levier coudé ou la vanne, une vanne à deux voies. Bien entendu, l'invention n'est nullement-limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R F V E N D I v A T I v N S 1.- Vanne notamment régulateur à vannes pour les instailations d'alimentation d'eau chaude,de chauffage et de climatisation, comportant un organe de vanne mobile sollicité par la pression d'un ressortS qui coopère avec l'arbre de travail d'ar.e unité d7entraSnement moteur, caractérisée en ce que la jonction de coopération entre ledit arbre et l'organe de vanne mobile est assurée par un disque de commande à cames qui repose sur l'arbre de travail précité, la forme de la courbe de commande disque à cames précité constituant une mesure pour la caractéristique de la vanne. 2.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque à camescoopere avec l'extrémité libre d'un levier basculant à un seul bras qui vient s'appliquer par son bras de pivotement à l'extrémité libre d'une tige de commande portant l'organe de vanne mobile précité. 3.- Vanne selon revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que sur l'arbre de travail précitékst prévu, en plus, un doigt de commande qui coopère avec deux commutateurs d'extrémité électriquesafin de délimiter les deux positions extrêmes dudit organe de vanne mobile. 4.- Vanne selon la revendication 1, caractériséén ce que le disque à cames de commande est interchangeable. 5.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque à cames ou l'arbre de travail solidaire en rotation de ce dernier peuvent être découplés du mécanisme d'engrenage au moyen d'un bouton de réglagle manuel pour être ensuite librement déplacés dans la position voulue.