Brevet FR2390651A1 — publié le 19781208

La présente invention a essentiellement pour objet une vanne à plusieurs voies, par exemple à trois voies ou plus. On connaît déjà des vannes comprenant un corps raccordable à plusieurs voies de passage pour un fluide et dans lequel se déplace au moins un élément obturateur de façon à obturer au moins l'une desdites umeset à laisser en libre communication les autres voies0 Toutefois, de telles-vannes ne présentaient pas une fiabilité satisfaisante au fonctionnement.En particulier, on ne pouvait pas dégager par soulèvement vertical l'élément obturateur monté rotatif dans le corps de vanne, Dès lors, ledit élément obturateur passait d'un slège à un autre par simple rotation pour assurer la fermeture de telle ou telle voie de passage pour le fluide0 il en résultait bien sflr une usure importante au niveau des sièges ou orifices des voies de passage débouchant dans le corps de vanne, étant donné les frottements importants procurés par la rotation de l'élément obturateur.En outre, si une membrane est interposée dans le corps de vanne entre 11 élément obturateur et la pluralité d'orifices correspondant aux voies aboutis sant,audit corps-, on comprend que.les-frottements dEs à la rotation de 1 'élément obturateur dans ledit corps soient préJudiciables à Ia bonne tenue de la membrane La présente invention a pour but -de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus en proposant une vanne à plusieurs voies dont la fabrication est simple et peu conteuse et permettant le passage de fluides divers sans qu'il y ait risque de pollution. Plus précisément, et selon une premiers caractéristique de l'invention, on prévoit sur le corps de vanne une pièce mobile en rotation munie d'un excentrique qui commande le déplacement en rotation et en translation verticale de l'élé- ment obturateur dans ledit corps. Suivant une autre caractéris-tique-de ltinvention, l'excentrique précité est logé dans une rainure pratiquée dans la pièce mobile précitée et~en correspondance avec une autre rainure ménagée axialement dans une tige de commande de l'élément obturateur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, un axe solidaire d'un moyen de commande en rotation, tel que par exemple une manette, est monté transversalement dans la pièce mobile précitée et est solidaire de l'excentrique. On notera encore que la tige de commande de l'obturateur est montée coulissante dans un manchon ou analogue surmontant le corps de vanne et coiffé par la pièce mobile précitée0 Cette tige de commande est avantageusement pourvue à sa partie supérieure d'un circlips sur lequel vient buter un ressort logé entre le manchon et ladite tige0 Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce précitée et son excentrique associé sont maintenus de manière rotative sur le manchon par des billes logées dans des gorges circulaires en vis-à-vis prévues dans ledit manchon et dans ladite pièce. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, un système d'indexage revêtant par exemple la forme de billes sollicitées par ressort est prévu entre la pièce et le manchon précités, L'élément obturateur, bien entendu solidaire de la tige de commande précitée, comporte avantageusement un revsetement souple et étanche, tel que du caoutchouc, tandis que le corps de vanne est de préférence réalisé en t Me emboutie, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention epparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une vanne selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, une vanne conforme à l'invention comprend essentiellement un corps 1 de forme circulaire à la partie inférieure duquel aboutissent trois voies de passage d'un fluide, repérées en 2, 3 et 4 respectivement, et à l'intérieur duquel peut se déplacer en rotation ainsi qu' en translation verticale un élément obturateur 5 solidaire d'une tige de commande 6 par l'intermédiaire d'une traverse 7. La tige 6 de commande de l'obturateur 5 est montée coulissante dans une pièce en forme de manchon 8 dont la partie supérieure 8a est quelque peu évasée et dont la partie inférieure est fixée, par exemple soudée, en 8b sur le corps de vanne 1. La partie - supérieure 8a du manchon 8 est coiffée par une pièce 9 formant.chapeau et montée de manière rotative sur ladite partie 8a du -manchon 80 Plus précisément, la pièce 9 est manoeuvrable en rotation sur le manchon 8 grâce à des gorges circulaires en vis-à-vis 10 prévues dans la partie inférieure 9a du chape-au 9 et dans la partie supérieure 8a du manchon 8, lesquelles gorges contiennent des billes IOa ,comme on le voit bien sur les figures0 Un excentrique Il est solidaire de la pièce mobile ou chapeau 9 grâce à un axe 13 qui est monté transversalement et peut tourner dans ledit chapeau tout en entraînant en rotation l'excentrique 11.La fixation de l'axe transversal 13 à l'excentrique Il peut être réalisee par exemple au moyen d'une clavette 14 et de circlips 15, comme on le voit notamment sur la figure 1. Bien entendu, on pourrait utiliser tout autre moyen de fixation sans sortir du cadre de l'invention0 Dans la partie supérieure de la tige 6-de commande de l'élément obturateur 5 est prévue une encoche ou rainure axiale 16 en correspondance avec uze rainure 12 pratiquée dans le chapeau 9 et apte à recevoir l'excentrique 11, comme il sera expliqué plus loin à propos du fonctionnement. On a montré en 17 un circlips ou analogue contre lequel vient buter un ressort 18 enroulé autour-de la tige 6 et logé dans un espace ménagé entre ladite tige et le manchon 8, comme on le voit bien sur les figures 1 et 2. On a montré en 19 des jointsd'étanchéité entre a tige b et le manchon 8. L'axe transversal 13 peut être entralné en rotation grâce à des moyens appropriés quelconques,tels que des moyens mécaniques, électriques ou hydro-pneumatiquesO On a montré à titre d'exemple sur les figures une manette 20 solidaire d'un étrier 21 solidaire en 22 des deux extrémités de l'axe transversal 13 afin de le faire tourner dans un sens ou dans l'autre, comme il sera expliqué ultérieurement0 On a montré en 23 sur la figure 2 des butées intégrales au chapeau 9 et servant à limiter la course de basculement de l'ensemble manette 20 - étrier 21 La partie supérieure 8a du manchon 8 comporte un système d'indexage 24, qui, selon 11 exemple représenté revêt la forme de billes 25 sollici-tées par un ressort 26 et susceptibles de s'engager dans des creux 27 ménagés dans la périphérie interne de la partie inférieure 9a du chapeau 9o Ainsi, suivant l'exemple de réalisation représenté qui comprend trois voies de passage du fluide, on aura trois systèmes d'indexage tels que 24 de façon qu'en manoeuvrant la pièce 9, l'élément obturateur 5 soit automatiquement positionné en face de la voie que lson veut obturer. Comme il apparat clairement sur les figures, le corps de vanne 1 est de préférence réalisé en tiole emboutie et forme deux demi-coquilles la et lb respectivement qui sont réunies par l'intermédiaire d'un joint annulaire d'étanchéité 28 au moyen d'un collier de serrage repéré en 29. Il convient de noter à ce sujet qu'on peut très bien prévoir entre les deux demi-coquilles la et lb une membrane (non représentée) qui sépare en quelque sorte le corps 1 en deux chambres et s'interpose entre l'élément obturateur 5 et les orifices des voies de passage 2, 3 et 4 formant sièges pour l'élément obturateur 5. Ce dernier comporte avantageusement un revete- ment étanche, tel qu'un tampon de caoutchouc 30. On décrira maintenant le fonctionnement de la vanne trois voies qui~vient d'être décrite. On partira de la position abaissée d'obturation de ltélé ment obturateur 5, comme on le voit bien sur la figure 10 Cette position de fermeture de la voie de passage 2 correspond à une position abaissée de la manette 20, comme on le voit bien sur la figure 2, c'est-à-dire que l'excentrique Il pénétrant dans la rainure 16 de la tige 6 a pousse cette dernière vers le bats, Ainsi, la voie de passage 2 est fermée, et le liquide stécoulera par les voies 3 et 4o Si l'on veut obturer une autre voie, par exemple la voie 4, afin de permettre au liquide de passer par les voies 2 et 3, on agira de la manière suivante.On basculera vers le haut la manette 20, ce qui provoquera la rotation de l'axe 13 et par conséquent de l'excentrique Il qui tendra à s'échapper de la rainure 16 pratiquée dans la tige 6, de sorte que cette dernière, sollicitée par le ressort 18 tendra à remonter Ainsi, lorsque la manette 20- sera dans la position matérialisée en 20a par des traits-mixtes sur la figure 2, l'excentrique 11 viendra se loger dans la rainure 12 pratiquée dans le chapeau 9 comme matérialisé en Il a sur les figures par des traits interrompus, et la tige 6 ainsi que l'obturateur 5 sueront dans leur position haute maximum comme matérialisé respectivement en 6a et 5a sur la figure 1 Il faut remarquer ici que mme en position haute de la tige de commande 6, l'excentrique Il restera en engagement dans l'alésage axial 16 de ladite tige il suffira alors de faire tourner la pièce 9 à l'aide de la manette 20 suivant un angle de 1290 afin de-positionner l'obturateur 5 au droit de l'orifice de la voie de passage 4. En d'autres termes, l'excentrique 11 agira à-la manière d'un tournevis pour faire tourner la tige 6 et donc l'obturateur 5e On notera ici que le positionnement de l'obturateur s'effectuera automatiquement grâce aux systèmes d'indexage 24o Suivant l'exemple de réalisation représenté, les trois-systèmes dtinde- xage 24 sont espacés suivant un angle de i2O0, étant donné que les, orifices formant siège des voies 2, 3 et 4 sont eux aussi espacés l'un de Autre suivant un angle de 1200. Cependant on pourrait très bien prévoir un espacement différent entre les voies de passage, et par conséquent un espacement différent et correspondant-des systèmes d'indexage 24 sans sortir du cadre de l'invention. Cela serait notamment le cas si la vanne de l'invention comportait plus dè trois voies de passage0 L'élément obturateur 5 étant ainsi positionné, il suffira alors d'abaisser -la manette 20 pour que l'obturateur 5 stappli- que sur l'orifice formant siège delta voie 4, ce qui laissera le passage au fluide par les voies 2 et 3.Plus précisément, l'abaissement de la manette 20 provoquera l'appui de l'excentrique Il dans la rainure 16 de la tige 6 et donc la poussée vers le bas de cette dernière On comprend qu'il suffit d'exécuter les mimes opérations que ci-dessus pour obturer la voie 3- afin de faire circuler le liquide par les voies 2 et 4. La vanne de l'invention peut comprendre un nombre de voies de passage supérieur à 3o Elle peut même comprendre plusieurs éléments obturateurs tels que 5o On a donc réalisé suivant l'invention une vanne à plusieurs voies équipée d'un système à excentrique qui commande le dépla- cement en rotation et en translation verticale d'un élément obturateur dans le corps de vanne, cette dernière étant d'une structure particulièrement robuste, d'un fonctionnement très fiable et représentant un faible de cott de fabrication0 Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple0 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, REVENDICATIONS 1. Vanne à plusieurs voies du-type comprenant un corps raccordable à plusieurs voies de passage pour un fluide et dans lequel se déplace au moins un élément obturateur pour fermer au moins l'une desdites voies et laisser en libre communication les autres voies, caractérisée en ce que sur ledit corps, est prévue une pièce mobile en rotation munie d'un excentrique qui commande le déplacement en rotation et en translation verticale de l'élément obturateur dans ledit corps. 2. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que 1' excentrique précité est logé dans une rainure pratiquée dans la pièce mobile précitée ainsi que dans une autre rainure en correspondance ménagée axialement dans une tige de commande de élément obturateur0 3. Vanne suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un axe solidaire d'un moyen de commande en rotation, tel que par exemple une manette, est monté transversalement dans la pièce mobile précitée et est solidaire de l'excentrique. 4. Vanne suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tige précitée de commande de l'obturateur est montée coulissante dans un manchon surmontant le corps de vanne et coiffé par la pièce mobile précitée. 5. Vanne suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige de commande de l'élément obturateur est pourvue à sa partie supérieure d'un circlips sur lequel vient buter un ressort logé entre le-manchon et la tige précités. 6. Vanne suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce mobile précitée et son excentrique associé sont maintenus de manière rotative sur le manchon précité par des billes logées dans des gorges circulaires en vis-à-vis prévues dans ledit manchon et dans ladite pièce0 7.Vanne suivant l'une des revendications pakaSmbs,aracirkie en ce qu'un système d'indexage revêtant par exemple la forme de billes sollicitées par ressort est prévu entre le manchon et la pièce mobile précitée qui le coiffe, 8o Vanne suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément obturateur comporte un revêtement étanche, tel que caoutchouc, tandis que le corps de vanne est de préférence réalisé en tôle emboutie 90 Vanne suivant I'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une membrane est interposée dans le corps de vanne entre l'élément obturateur et les orifices des voies de passage débouchant dans le corps de vanne 10. Installation impliquant la circulation d'un fluide et équipée d'au moins une vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.