Brevet FR2404789A1 — publié le 19790427

Dans les vannes actuellement utilisées, on remarque que les organes de commande sont importants par rapport à la vanne elle-meme ; en général; les vannes assistées ou pilotées sont très onéreuses car d'une façon générale l'effort de manoeuvre est en relation directe avec la pression du circuit considéré et le diamètre de passage. Etant donné, que l'effort croît avec le carré des rayons, on constate l'importance du coût et de la réalisatibn d'une telle vanne en fonction de l'augmentation des sections de passage. La présente invention a pour objet une vanne destinée à l'arrêt ou à Jadistribution d'un fluide de conception plus simple que les précédentes et qui utilise comme énergie pour assurer sa manoeuvre l'énergie du fluide qui doit être arrêté ou distribué. Cette vanne à ouverture et fermeture commandées par ie fluide qui la traverse se caractérise principalement en ce qu'elle comprend - un premier corps tubulaire d'entrée du fluide muni d'au moins une ouverture latérale pour la sortie dudit fluide - un deuxième corps tubulaire coaxial au premier et situé, de façon adjacente audit premier corps tubulaire dans le prolongement de celui-ci - un piston à deux têtes montées respectivement à chacune des deux extrémités d'une tige coulissant à travers la paroi commune et selon l'axe commun auxdits deux corps tubulaires adjacents, la première tête étant percé d'orifices permettant le passage du fluide d'une de ses faces à l'autre et se terminant latéralement par un épanouissement tubulaire coulissant à frottement doux dans le premier corps tubulaire de façon à pouvoir masquer tout ou partie de ses ouvertures latérales, la deuxième tête coulissant à frottement doux dans le deuxième corps tubulaire - un conduit de mise en communication de l'atmos -phère de la partie du deuxième corps tubulaire adjacente au premier corps tubulaire'avec l'atmosphère extérieure - des moyens pour mettre en communication temporaire le fond du deuxieme corps tubulaire avec l'entrée du premier corps tubulaire ou l'extêrieur. Selon l'invention, les moyens pour mettre en communication le fond du deuxième corps tubulaire avec l'entrée du premier corps tubulaire peuvent être réalisés de deux e façons différentes. Dans une première variante, on relie deux ajutages en communication respectifs avec les atmosphères précédentes à l'aide d'une canalisation munie d'une vanne et c'est par 17 ouverture ou la fermeture de cette vanne auxiliaire que l'on commande l'ouverture ou la fermeture de la vanne principale ; dans une deuxième variante de réalisation, cette mise en communication est réalisée par un canal percé dans l'axe de la tige du piston et muni de moyens d'obturation rétractables. On voit que les avantages importants de la vanne suivant l'invention, notamment dans le domaine de la simplicité et du faible encombrement des organes de commande, résultent de la constitution de son système d'ouverture et de fermeture qui consiste essentiellement en un élément tubulaire recevant la pression de toute part en position ouverte et qui, même en position fermée, reçoit la pression du fluide simultanément sur sa face amont et sur sa face aval ; il en résulte qu'il suffit d'un effort très faible pour le mouvoir et assurer ainsi le fonctionnement de la vanne. De toutes façons, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de deux exemples de mise en oeuvre qui seront décrits à titre indicatif et non limitatif en se référant aux figures 1 à 3, sur lesquelles - la figure 1, représente un premier mode de mise en oeuvre de la vanne, objet de l'invention, représentée en position ouverte - la figure 2, représente l'etat de la vanne de la figure I en position fermée - la figure 3, représente un deuxième mode de mise en oeuvre de la vanne. Sur la figure 1, on a représenté en coupe schématique selon l'axe les différents éléments constitutifs de la vanne selon l'invention, celle-ci étant représentée dans sa position ouverte. Sur la figure 1, on voit le premier corps tubulaire 1 percé d'orifices latéraux 2 dont la somme des sections est équivalente en principe à la section d'entrée du fluide 3. Ce premier corps tubulaire I est équipé d'une bride 4 ou de tout autre dispositif de liaison d'un type en soi connu à la canalisation d'arrivée du fluide, tel que par exemple embout fileté, embout sphérique ou autre. I1 est important de noter que le fonctionnement de la vanne qui sera décrite ultérieurement implique que le premier corps tubulaire 1 soit situé du côté de l'arrivée du fluide. Selon l'invention, un petit tube ou ajutage 5 est également monté sur le premier corps tubulaire 1 permettant ainsi une communication de l'intérieur de celui-ci avec l'extériéur . Sur le premier corps tubulaire 1 est fixé exterieurement un tube 6 équipé d'une bride 7 -permettant de le raccorder à une canalisation de sortie du fluide ayant traversé la vanne. Un deuxième corps tubulaire 8 coaxial au premier corps tubulaire 1 est monté de façon adjacente dans le prolongement de celui-ci et comporte deux orifices de communication avec l'extérieur. Un premier conduit 9 met en communication avec l'extérieur l'atmosphère de la partie du deuxième corps tubulaire 8 adjacente au premier corps tubulaire 1 ; un ajutage 10 met en communication le fond du deuxième corps tubulaire 8 avec l'entrée du premier corps tubulaire 1 ou l'atmosphère extérieure par l'intermédiaire de la canalisation 11 qui relie les ajutages 5 et 10 et comporte une vanne 12 pouvant être par exemple du type électrovanne et commandée à distance. A cet effet, la vanne 12 est du type à trois voies et à deux positions : une position de mise en communication des ajutages 5 et 10 et une position de mise en communication de l'ajutage 10 avec l'extérieur. Selon l'invention, un piston à deux têtes 13 qui comporte une tige 14 coulissant en 15 dans un orifice percé dans le fond 16 du premier corps tubulaire 1 est muni de deux têtes à savoir respectivement - une première tête comportant des orifices 18 de passage du fluide de la face amont à la face aval de la tête 17 et se terminant par un épanouissement tubulaire 19 qui coulisse à frottement doux dans le premier corps tubulaire 1 de façon à pouvoir masquer tout ou partie des ouvertures latérales 2 ; ; une deuxième tête 20 coulissant à frottement doux dans le deuxième corps tubulaire 8. Le mode de fonctionnement de la vanne représentée sur la figure 1 est le suivant. Dans l'état de la figure 1, la vanne 12 est ouverte et par la canalisation Il les ajutages 5 et 10 mettent en communication la chambre amont du premier corps tubulaire 1 avec la chambre aval du deuxième corps tubulaire 8. Dans ces conditions, le fluide entrant par l'ouverture 3 pénètre jusque dans la chambre aval du corps tubulaire 8 et exerce sur la face aval de la tête 20 une pression qui maintient le piston à double tête 13 dans la position représentée, c'est-à-dire correspondant au démasquage des ouvertures latérales 2.Le fluide qui entre en 3 peut alors s'écouler au travers des orifices 18 dans la chambre aval du premier corps tubulaire 1, quitter celle-ci par les orifices-latéraux 2 et d'écouler librement à l'extérieur du corps tubulaire 6 selon le trajet représenté par la flèche F. Si l'on veut obtenir la fermeture automatique de la vanne de la figure l, on s'y prend comme suit. On ferme manuellement ou à distance selon les cas, la vanne 12, ce qui met fin à la communication entre la partie amont du premier corps tubulaire 1 et la partie aval du deuxième corps tubulaire 8 et met cette dernière en communication avec l'extérieur. Aucune pression ne s'exerçant plus sur la tête 20, ni du côté amont, ni du côté aval, le piston à double tête 13 subit alors la pression du fluide arrivant dans le premier corps tubulaire 1 et glisse progressivement dans la position représentée sur la figure 2, jusqu'à ce que les épanouissements tubulaires latéraux 19 viennent buter sur le fond 16 du premier corps tubulaire 1, masquant ainsi complètement les ouvertures latérales 2 et fermant le passage au fluide. Sur la figure 3, on a représenté une seconde variante de réalisation de la vanne objet de l'invention, dans laquelle les moyens pour mettre en communication temporaire le fond du deuxième corps tubulaire 8 avec l'entrée du premier corps tubulaire 1, consistent en un canal 21 percé selon l'axe de la tige 4 du piston à double tête 13, ledit conduit 21 pouvant être muni de moyens d'obturation retractables non représentés sur la figure. Tous les autres éléments de la vanne restent identiques à l'exception de l'ajutage 5 qui n'a plus de raison alors d'exister.Le fonctionnement est le même que précédemment, à savoir que l'on obtient l'ouverture de la vanne en ouvrant le canal 21, et la fermeture de celle-ci en fermant le canal 21 et en laissant échapper la partie du fluide qui se trouvait dans la chambre aval du deuxième corps tubulaire 8 dans l'ajutage 10. Lorsque ce canal 21 est fermé en effet, aucune pression ne s'exerce plus sur la tête 20 et la tête 17 est alors poussée au fond du premier corps tubulaire 1 fermant ainsi les ouvertures latérales 2. La vanne, objet de l'invention, est donc particu lièrement commode à employer du fait qu'elle ne nécessite pas d'énergie extérieure au circuit du fluide commandé pour mouvoir les organes qui opèrent son ouverture ou sa fermeture. Elle peut être mise en oeuvre de ce fait, et grâce à sa simplicité de realisation et à son faible coût, dans les installations d'irrigation où l'absence d'énergie d'appoint permet de l'utiliser à une distance éloignée de toute infrastructure énergétique. REVENDICATIONS 1. Vanne à ouverture et fermeture commandées par le fluide qui la traverse, caractérisée en ce qu'elle comprend - un premier corps tubulaire d'entrée du fluide muni d'au moins une ouverture latérale pour la sortie dudit fluide un deuxième corps tubulaire coaxial au premier et situé, de façon adjacente audit premier corps tubulaire dans le prolongement de celui ci ;; - un piston à deux têtes montées respectivement à chacune des deux extrémités d'une tige coulissant à travers la paroi commune et selon l'axe commun auxdits deux corps tubulaires adjacents, la premiere tête étant percée d'orifices permettant le passage du fluide d'une de ses faces à l'autre et se terminant latéralement par un épanouissement tubulaire coulissant à frottement doux dans le premier corps tubulaire de façon à pouvoir masquer tout ou partie de ses ouvertures latérales, la deuxième tête coulissant à frottement doux dans le deuxième corps tubulaire - un conduit de mise en communication de l'atmos phère de la partie du deuxième-corps tubulaire adjacente au premier corps tubulaire avec l'atmosphère extérieure - des moyens pour mettre en communication temporaire le fond du deuxième corps tubulaire avec l'entrez du premier corps tubulaire. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour mettre en communication le fond du deuxième corps tubulaire avec l'entrée du premier corps tubulaire consistent en deux ajutages reliés par une canalisation munie d'une vanne à trois voies. 3. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour mettre en communication le fond du deuxième corps tubulaire avec l'entrée du premier corps tubulaire consistent en un canal percé dans l'axe de la tige du piston et muni de moyens d'obturation rétractables.