Brevet FR2416412A1 — publié le 19790831

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 472 225 décrit un inverseur à fluide destiné notamment à être utilisé dans un appareil automatique de ventilation pulmonaire pour la réalisation des échanges de gaz physiologique dans les poumons d'un malade. Cette inverseur présente des gorges réalisées dans une plaque de "fond" et fermées par une plaque supérieure. Ces deux plaques sont fixées l'une à l'autre au moyen d'organes convenables, par exemple par des vis ou des boulons, par collage ou par soudage. L'inverseur est alimenté par une source de fluide sous pression, par exemple une pompe à air, sous un débit continu et constant. Un procédé classique de fabrication du dispositif décrit dans le brevet précité consiste à réaliser d'abord des rainures d'écoulement dans un premier bloc, par usinage, moulage ou gravure, puis à recouvrir ces rainures avec une plaque. Dans le cas où la plaque de fermeture n'est pas fixée de manière "étanche" sur la plaque de fond ou plaque inférieure, des fuites extérieures et/ou intérieures peuvent se produire et constituer des signaux erronés de commande. Ces fuites sont particulièrement gênantes lorsqu'elles se produisent dans la zone critique de commande du dispositif à fluide. Cependant, il est impossible de réaliser le dispositif décrit dans le brevet précité par moulage sur noyau, car la présence d'un diviseur d'écoulement et sa position empêchent l'extraction du noyau. L'invention concerne un dispositif à fluide pouvant être moulé sur noyau de manière à comporter une zone de commande étanche. La plupart des dispositifs à fluide actuellement utilisés comportent quatre éléments principaux. Chaque valve comporte un ajutage d'entrée, deux ou plusieurs canaux de sortie, un diviseur séparant les canaux de sortie, et un ou plusieurs éléments de commande disposés dans la zone de commande entre l'ajutage et le diviseur. L'invention concerne une valve à fluide pouvant être moulée sur noyau, car le diviseur est mis en place sous la forme d'un élément rapporté dans cette valve. L'invention concerne donc une valve à fluide dont la zone de commande est étanche et qui peut être fabriquée par la mise en oeuvre de techniques simples. Le diviseur de la valve selon l'invention est réalisé séparémentdes autres éléments. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique montrant les éléments principaux d'une valve à fluide de l'art antérieur; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de la valve selon l'invention, les noyaux de moulage étant représentés en traits mixtes; - les figures 4A et 4B sont des vues en perspective montrant un autre élément de la valve selon l'invention, des noyaux de moulage étant représentés en traits mixtes; et - la figure 5 est une coupe suivant les lignes 5-5 de la figure 3 et de la figure 4A, après que les deux éléments ont été assemblés. La figure 1 représente à titre d'exemple une valve à fluide de l'art antérieur, du type décrit ci-dessus. Cette valve comporte un ajutage ou une buse 1 d'entrée, un élément 2 de commande, des canaux 3 et 4 de sortie et un diviseur 5 d'écoulement. Le cercle pointillé 6 délimite la zone de commande. Les dispositifs de ce type sont généralement réalisés comme montré sur la figure 2 et également comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 472 225 précité. La figure 2, qui est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, montre que le dispositif est consti#tué de deux plaques 7 et 8. La plaque 7 présente des rainures constituant la buse d'entrée, d'éléments de commande, les canaux de sortie et le diviseur montrés sur la figure 1. Une plaque 8 de fermeture est disposée sur les rainures de la plaque 7 et fixée à cette dernière en formant un joint étanche aux fluides. Ce procédé de fabrication est coûteux et complexe, et la fixation de la plaque 8 à la plaque 7 manque de sûreté et risque de ne pas être toujours "étanche". La figure 3 représente un élément de la valve selon l'invention. Cette valve comprend un corps 10 comportant une zone 11 de commande située entre deux organes tubulaires 12 et 13 et réalisée d'une seule pièce avec eux. Ces organes tubulaires présentent des ouvertures 14 et 15 permettant l'extraction d'un noyau 16 de moulage de l'orifice d'entrée et d'un noyau 17 de moulage de l'orifide de sortie, respectivement. Les noyaux 16 et 17 ne font pas partie du corps 10 de la valve, mais ils sont représentés sur la figure 3 qui montre la forme des cavités du corps 10 et le procédé de réalisation de ces cavités au moyen des noyaux 16 et 17 faisant partie d'un moule. Il apparaît que le noyau 17 comporte une partie extrême 18 configurée de manière à mouler une cavité de commande équivalant à la zone 6 montrée sur la figure 1.Plus particulièrement, la partie 18 du noyau 17 présente une largeur et une longueur telles que deux surfaces 19 et 20 déterminent la forme des parois latérales de la cavité de commande dirigeant l'écoulement dans les canaux respectifs de sortie. Une ouverture 30 permet à l'écoulement d'accéder à la cavité de commande ainsi formée. Lorsque le corps 10 de la Valve est réalisé comme montré, la zone de commande est constituée d'une seule pièce, sans soudure, ni joint ou autre point risquant d'être à l'origine de fuites. La figure 4A montre un autre élément de la valve selon l'invention, à savoir un élément 21 de sortie se présentant sous la forme d'une pièce tubulaire unique qui comporte une cloison intérieure 22 séparant deux canaux 23a et 23b de sortie. Cette cloison 22 est réalisée, lors du moulage, par remplissage d'un intervalle délimité entre les extrémités de noyaux 24 et 25 de moulage. Ces noyaux 24 et 25 ne font pas partie de l'élément 21 de sortie, mais ils sont représentés afin de montrer la forme de la cloison 22 et son procédé de réalisation. En ce qui concerne la forme de la cloison 22, il apparaît que cette cloison est constituée de deux voiles semi-circulaires 26a et 26b situés à l'intérieur de l'élément tubulaire 21 de sortie et décalés le long de l'axe de cet élément. Les deux voiles 26a et 26b sont reliés l'un à l'autre par une partie axiale 27 qui constitue le diviseur d'écoulement équivalent au diviseur 5 montré sur la figure 1. La figure 4B montre l'élément 21 de sortie tourné sur 1800 par rapport à la position qu'il occupe sur la figure 4A, afin de montrer la face inférieure de cet élément qui présente deux ouvertures 28a et 28b de communication. L'élément 21 de sortie est d'un diamètre inférieur à celui de l'élément tubulaire 12. Lors de l'assemblage des éléments 10 et 21, l'élément 21 de sortie est glissé à l'intérieur de l'élément tubulaire 12 jusqu'à une position dans laquelle les ouvertures 28a et 28b et le diviseur 27 sont alignés avec l'ouverture 30 d'écoulement présenté par le corps 10. Les alignements axial et angulaire du tube 21 de sortie dans l'élément tubulaire 12 sont assurés par l'assemblage dans une seule disposition possible d'une nervure semi-circulaire 29 de l'élément 21 de sortie et d'une nervure 31 de l'élément tubulaire 12. En particulier, lorsque l'élément 21 de sortie et le corps 10 sont assemblés dans la position déterminée par l'alignement des nervures 29 et 31, le fluide s'écoule de la zone 11 de commande vers l'un ou l'autre des orifices 23a et 23b de sortie, suivant la direction qui lui est donnée par la cloison 22 et le diviseur 27 et suivant les conditions d'écoulement rencontrées dans la zone de commande. La forme de réalisation décrite ci-dessus est conçue de manière à empêcher toute fuite dans la zone de commande d'écoulement. Cependant, un risque de fuite persiste dans une zone moins critique où l'écoulement du fluide franchit l'interface entre le corps 10 et l'élément 21 de sortie. Une nervure 32 de serrage est moulée sur la paroi intérieure de l'élément tubulaire 12, en face de l'ouverture 30, de manière que, lorsque l'élément 21 de sortie est glissé dans l'élément tubulaire 12, le tube ainsi obtenu à l'intérieur d'un ensemble à tube soit repoussé en contact assurant l'étanchéité au fluide à l'interface où le fluide s'écoule entre les ouvertures 30 et 28. L'emmanchement étroit est en outre favorisé par l'élasticité naturelle de la plupart des matières moulées et la nervure 32 de serrage tend à déformer légèrement l'élément tubulaire 12 afin qu'il épouse la courbure du tube 21 de sortie à l'interface. La figure 5 est une coupe de l'assemblage des éléments montrés sur les figures 3, 4A et 4B. Cette coupe montre l'emmanchement étroit du tube à l'intérieur d'un élément tubulaire lorsque le tube intérieur 21 est repoussé contre un côté du tube extérieur 12 par la nervure 32 de serrage. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la valve décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Valve présentant un orifice d'entrée, une zone de commande qui communique avec l'orifice d'entrée, et un orifice de sortie de la zone de commande, caractérisée en ce qu'elle comporte un diviseur d'écoulement pouvant être rapporté à l'intérieur de l'orifice de sortie de manière à délimiter d'autres orifices de sortie communiquant avec la zone de commande. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diviseur d'écoulement présente une cavité cylindrique ayant une première ouverture, et une tige cylindrique introduite dans cette cavité, cette tige présentant des deuxième et troisième ouvertures, toutes lesdites ouvertures étant alignées de manière à communiquer avec l'orifice de sortie de la zone de commande. 3. Valve, caractérisée en ce qu'elle présente une première cavité cylindrique ayant une ouverture, une zone de commande qui communique avec cette cavité par ladite ouverture et qui présente un orifice de sortie, une seconde cavité cylindrique ayant une ouverture qui communique avec l'orifice de sortie de la zone de commande, un diviseur d'écoulement étant rapporté dans la seconde cavité cylindrique et dans ladite zone de commande, de manière à délimiter d'autres orifices de sortie de ladite zone de commande. 4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que le diviseur comprend une tige cylindrique montée de manière à pouvoir glisser dans la seconde cavité cylindrique et présentant une première surface horizontale prolongée par des deuxième et troisième surfaces verticales qui aboutissent aux parois intérieures de la tige cylindrique, cette dernière étant creuse de manière que ladite surface horizontale délimite les premier et second orifices de sortie séparés l'un de l'autre par cette même surface et par lesdites surfaces verticales. 5. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi intérieure de la seconde cavité cylindrique comporte une nervure destinée à repousser la tige cylindrique fermement contre une partie de la paroi intérieure de ladite seconde cavité cylindrique. 6. Valve à fluide, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier élément tubulaire qui présente un orifice d'entrée, une zone de commande ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, l'orifice d'entrée de cette zone de commande communiquant avec le premier orifice d'entrée, un second élément tubulaire relié à l'orifice de sortie de la zone de commande et destiné à recevoir un diviseur a'écoulement, et un organe monté de manière à pouvoir glisser dans le second élément tubulaire afin de diviser l'écoulement provenant de la zone de commande.