Brevet FR2417042A1 — publié le 19790907

L'invention concerne une vanne d'ouverture et de fermeture d'un circuit fluide sous pression à double fonction, plus particulièrement destinée aux circuits domestiques, par exemple pour machine å laver. Des vannes d'un type connu comportent deux parties, par exemple un corps ou boitier et un carter. Le corps est muni d'un raccord d'arrivée de liquide et d'une conduite d'évacuation en forme de puits dont l'extrémité intérieure constitue le sie- ge du clapet. Ledit clapet est généralement constitué par une membrane élastique perforée en son centre et disposée le long de sa périphérie entre le corps et le carter de la vanne, de manié- Te à réaliser deux chambres l'une supérieure au dessus de la membrane dans laquelle débouche le raccord d'arrivée du fluide et où se trouve le puits de sortie et l'autre inférieure en dessous de ladite membrane.Avantageusement le clapet est constitué selon le brevet 77 15 598 au nom du même inventeur par un élément mobile sollicité élastiquement vers sa position de fermeture et monté coulissant de manière étanche. En outre, le clapet est muni d'un ajour excentré tandis qu'un obturateur coulisse dans un conduit aménagé dans la chambre inférieure et peut obturer ou non en coulissant la perforation centrale du clapet. L'obturateur étant en position d'obturation de la perforation centrale du clapet, le fluide sous pression remplit les deux chambres sus-mentionnées qui communiquent entre elles par l'ajour excentré. Les pressions de part et d'autre du clapet s'équilibrent et ce dernier reste appliqué contre son siège.Pour ouvrir la vanne, il suffit de déplacer l'obturateur, ce qui entraine un écoulement du fluide de la chambre inférieure vers la conduite d'évacuation et donc une diminution de la pression dans ladite chambre. L'équilibre des pressions étant rompu, le clapet se sépare de son siège et met en communication l'arrivez et la sortie du fluide. Le passage à la position de fermeture en agissant sur l'obturateur provoque une action sur le clapet et un nouvel équilibre des pressions, qui oblige ledit clapet à s'appliquer de nouveau contre son siège et donc de couper la communication entre l'entrée et la sortie du fluide. Ce type de vanne est notamment destiné à assurer le remplissage d'une cuve ou d'un récipient, d'une machine à laver par exemple. L'invention propose une vanne fonctionnant sur ce principe connu mais qui est capable d'assurer une double fonction en prévoyant une sortie double d'evacuation du fluide. L'invention a donc pour objet une vanne d'ouverture et de fermeture d'un circuit fluide sous pression à double fonction disposée sur une conduite de circulation du fluide et comportant une conduite d'évacuation dudit fluide en forme de puits dont l'ex- trémité intérieure constitue le siège de la vanne sur lequel s'applique un clapet élastique ou coulissant de manière étant che muni d'une perforation centrale et d'un ajour excentré,tan- dis qu'un obturateur pourvu d'un moyen d'actionnement est prévu pour venir à volonté obturer ou non ledit ajour central du clapet. Cette vanne est remarquable en ce que la conduite d'évacuation communique avec deux conduits de distribution opposés et co-axiaux ou avec un conduit à double sortie de telle sorte que le fluide peut être distribué dans deux directions à la fois et assurer une double fonction. Selon un mode de réalisation préféré avec un conduit de distribution à double sortie,la vanne comporte un corps et un carter ou similaire contenant le clapet, l'obturateur et son moyen d'actionnement, le corps et le carter étant fixés tous deux de manière étanche et à l'oppo- sé l'un de l'autre sur la conduite de circulation du fluide Ledit corps est constitué par un raccord en T dont la branche plonge dans la conduite de fluide et constitue la conduite d' évacuation tandis que la barre du T réalise le conduit de distribution à double sortie qui est disposé de manière sensible ment perpendiculaire à ladite conduite de fluide. Avantageusement selon l'invention l'un au moins des conduits de distribution ou l'une au moins des extrémités du conduit de distribution coopère avec un dispositif de vidage de cuve ou de récipient constitué par une tige munie à l'une de ses extrémités d'un joint destiné à obturer l'orifice de vidage de ladite cuve et à son autre extrémité d'un piston sollicité vers la position d'ouverture du joint par la pression du fluide qui règne dans ledit conduit de distribution lorsque la vanne est ouverte, tandis qu'un moyen de rappel sollicite en permanence le joint vers sa position d'obturation, cette dernière étant alors obtenue lorsque la pression du fluide devient insuffisante pour actionner le piston c'est-à-dire lorsque la vanne est fermée. Dans ce cas un mode de réalisation préféré est remarquable en ce que le conduit de distribution ou l'extrémité du conduit,qui coopère avec le dispositif de vidage se termine par un coude à l'équerre situé sensiblement dans le plan médian de la cuve à vider et que le piston aménagé à l'une des extrémités de la tige coulisse de manière étanche dans ledit coude, tandis que le joint d'obturation aménagé à l'autre extrémité de la tige et présentant des dimensions supérieures à celles de l'orifice de vidage est disposé à l'extérieur de ladite cuve, le moyen de rappel du joint étant constitué par un ressort qui sollicite le piston dans le sens de la fermeture du joint de telle sorte que la pression du fluide distribué lorsque la vanne est ouverte suffit & pousser le piston à l'encontre dudit ressort et donc à écarter le joint de l'orifice de vidage de la cuve. Un tel dispositif permet plusieurs combinaisons possibles. Les deux conduits de distribution ou les deux extrémités du conduit à double sortie peuvent en effet être connectés chacun à une cuve a remplir ou bien respectivement à une cuve a remplir et une cuve à vider par l'intermédiaire d'un dispositif de vidage tel que celui mentionné ci-avant ou encore chacun à une cuve à vider par l'intermédiaire d'un dispositif de vidage. Il est clair qu'ainsi la vanne assure à chaque fois une double fonction : deux remplissages, deux vidages ou un remplissage et un vidage. La commande de l'obturateur d'une vanne selon l'invention peut être obtenue par tout moyen classique, électro-magnétique ou autre. Cependant une vanne particulièrement avantageuse dans ce cas est proposée dans le brevet 75 37 153 au nom du même inventeur dans laquelle l'obturateur est monté coulissant de manière étanche dans un conduit aménagé sous le clapet. De préférence encore le moyen d'actionnement est du type décrit dans le brevet 77 15 598 déjà cité et comporte un bilame qui est en contact thermique avec une résistance et qui est monté de manière à entrainer directement ou indirectement l'obturateur ou une partie liée à celui-ci lorsqu'il se déforme, de telle sorte que le passage d'un courant électrique dans la résistance entraine une déformation du bilame par échauffement et le déplacement de l'obturateur vers sa positon d'ouverture. La résistance de chauffage peut se présenter sous la forme d'une résistance bobinée ou bien avantageusement sous la forme d'une bande résistante en court circuit montée sur un isolant et qui est en contact avec le bilame, des bornes de courant étant prévues aux extrémités de ladite bande pour provoquer un échauffement de de celle-ci par effet Joule. L'invention sera lieux comprise et d'autres particularités apparaitront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel La figure 1 montre schématiquement en coupe une vanne selon l'invention, la figure 2 montre en plan le bilame et la bande résistante de chauffage, la figure 3 montre en coupe une vanne munie d'un conduit de distribution a double sortie qui coopère avec des-dispositifs de vidage de cuves, la figure 4 montre schématiquement une conduite de fluide sous pression munie de deux vannes selon l'invention. La vanne représentée à la figure 1- comporte un corps I et un carter 2 fixés de manière étanche par des joints toriques 3 à l'opposé l'un de l'autre sur une conduite 4 de fluide sous pression munie d'un raccord 5. Le corps 1 est pourvu d'une conduite d'évacuation 6 de fluide sous forme de puits qui présente une extrémité intérieure 7 effilée constituant le siège d'un clapet 8. Le clapet 8 comporte de manière connue un support rigide muni d'un joint 9 par exemple en caoutchouc,percé en son centre 10, de telle sorte que la conduite d'évacuation 6 peut communiquer avec l'intérieur du carter 2. Un ajour excentré 11 est ménagé dans le support du clapet 8. Ce dernier est monté coulissant dans le carter 2 de manière étanche au moyen d'un joint torique approprié. Le clapet 8 est sollicité vers une position de fermeture par un ressort 12. Le carter 2 comporte un conduit de guidage 13 dans lequel coulisse un obturateur qui est constitué par une douille 14 coulissant de manière étanche dans le conduit 13 et par un joint 15 ayant la forme d'un pointeau.Ce dernier est monté coulissant dans la oouille 14 de manière connue par le brevet 75 37 153 déjà cité, avec un léger jeu et sollicité vers une position d'obturation par un ressort. Le carter 2 est pourvu d'un#éléient ouvert 16 fermé vers l'extE- rieur par un capot 29 dans lequel est installé le dispositif d'actionnement de la vanne. Le dispositif d'actionnement est constitué par un bilame 17 sous forme d'une bande disposée entre le carter 2 et l'élément 16 Le bilame 17 est fixé à la douille 14 ou à une partie liéc à cette dernière tandis qu'un rivet ou similaire maintient une résistance 18 sous forme d'une bande qui est plaquée sur un isolant traité et résistant à la chaleur. La résistance 18 est disposée perpendiculairement au bilame (figure 2) tandis que des bornes électriques 19 sont destinées à mettre la bande résistante en court-circuit. Une vanne de ce type est décrite dans le brevet 77 15 598 déjà cité et son fonctionnement est clair. Lorsque la bande résistante 18 est parcourue par un courant elle s'échauffe par effet Joule et transmet cette chaleur au bilame 17 qui se déforme en s'incurvant vers le capot 29. Le bilame entraine alors la douille 14 et le pointeau 15 se détache du joint 9 entrainant ainsi l'ouverture de la vanne. L' absence de courant entraine de manière inverse par refroidissement la fermeture de la vanne. Cette disposition est avantageuse mais non obligatoire. En effet, la bande résistante qui présente des avantages de chauffage, de refroidissement et de structure peut être remplacée par un autre type de résistance telle que celle décrite dans le brevet sus-mentionné.En outre, d'autres moyens d'actionnement peuvent être imaginés, sans sortir du cadre de l'invention. Jusqu'à présent la conduite d'évacuation d'une vanne de ce type était raccordée par exemple à un tuyau de remplissage d'une cuve de machine à laver ou similaire. Selon l'invention la conduite d'évacuation 6 débouche dans deux conduits de distribution ou un conduit de distribution unique à double sortie. Selon le mode de réalisation représenté, le corps 1 de la vanne présente la forme d'un raccord en T (figure 3) dont la branche qui plonge dans la conduite de fluide 4 constitue la conduit d'évacuation 6 et la barre du T, le conduit de distribution 20 à double sortie 20a,20b (figure 3). Le conduit de distribution 20 est donc sensiblement perpendiculaire à la conduite d'évacuation 6 et il est en outre disposé perpendiculairement â la conduite de fluide 4. Le conduit de distribution 20 montré à la figure 3 présente à chacune de ses extrémités un coude à l'équerre 21a, 21b qui descend sensiblement dans le plan médian d'une cuve respectivement 22a et 22b.Dans chacun des coudes 21a et 21b est monté de manière coulissante et étanche un piston 23a, 23b. Chaque piston est solidaire d'une tige 24a, 24b munie à son extrémité libre d'un joint d'étanchéité 25a, 25b. Les tiges 24a et 24b traversent respectivement les coudes 21a et 21b ainsi que les orifices de vidage 26a et 26b dont sont munies les cuves respectives 22a et 22b de telle sorte que les joints 25a et 25b des tiges sont disposés à l'extérieur desdites cuves. En outre, lesdits joints 25a et 25b présentent des diamètres au moins égaux à ceux des orifices de vidage 26a et 26b de manière à pouvoir obturer ces derniers. Les coudes 21a et 21b présentent chacun un épaulement 27a, 27b de manière à servir de butée pour les pistons 23a, 23b. Des ressorts 28a, 28b sont aménagés sous les pistons 23a et 23b et poussent ces derniers vers le conduit 20 de telle sorte que les joints 25a et 25b sont sollicités en permanence vers leur position d'obturation. Le fonctionnement d'un tel dispositif est simple. Lorsque la vanne est ouverte, le fluide qui circule sous pression dans la conduite 4 est canalisé par la conduite d'évacuation 6 vers le conduit 20. La pression su fluide suffit à pousser les pistons 23a et 23b à l'encontre des ressorts 28a et 28b de manière telle que les joints 25a et 25b s'écartent des orifices respectifs 26a et 26b des cuves 22a et 22b qui peuvent alors se vider. Au contraire lorsque la vanne est fermée les joints reprennent leurs positions initiales d'obturation sous l'action des ressorts 28a et 28b. il est intéressant de remarquer ici qu'il n'y a aucune consommation de fluide et que c'est seulement la pression existante du fluide qui permet de vider les cuves 22a et 22b. il est évident que l'exemple représenté à la figure 3 n'est nullement limitatif et que la vanne peut aussi bien permettre d'effectuer deux remplissages ou un remplissage et un vidage et non pas seulement deux vidages. Pour réaliser une fonction de remplissage l'extrémité correspondante du conduit 20 n'est évidemment pas combinée avec un dispositif de vidage et se déverse simplement dans la cuve ou le récipient à remplir. La figure 4 montre vue de dessus une conduite de fluide 4 munie d'un raccord 5 sur laquelle sont montées deux vannes 40 et 41; ces dernières sont munies chacune d'un conduit de distribution 42, 43 permettant d'assurer à chacune une double fonction. Le conduit 43 de la vanne 41 est combiné avec deux dispositifs de vidage pour respectivement deux cuves 44 et 49 de la manière déjà décrite à propos de la figure 3. Les vannes selon l'invention permettent de réaliser toutes sortes de structures avec des combinaisons multiples. Dans ure machine à laver par exemple, il est particulièrement intéressant de pouvoir effectuer simultanément des remplissages de cuves et des vidages d'autres cuves contenant par exemple des produits de lavage ou additifs quelconques. On peut ainsi réaliser une économie importante du nombre de vannes et concevoir des structures compactes dans lesquelles la conduite du fluide sous pression sert directement de support aux vannes. REVENDICATIONS 1 - Vanne d'ouverture et de fermeture d'un circuit fluide sous pression à double fonction disposée sur une conduite de circulation du fluide et comportant une conduite d'evacuation dvdat - fluide en forme de puits dont l'extrémité intérieure constitue le siège de la vanne sur lequel s'applique un clapet élastique ou coulissant de manière étanche muni d'une perforation centrale et d'un ajour excentré, tandis qu'un obturateur pourvu d'un moyen d'actionnement est prévu pour venir à volonté obturer ou non ledit ajour central du clapet, vanne caractérisée en ce que la conduite d'évacuation communique avec deux conduits de distribution opposés et coaxiaux ou avec un conduit à double sortie de telle sorte que le fluide peut être distribué dans deux directions à la fois et assurer une double fonction. 2 - Vanne selon la revendication 1 munie d'un conduit de distribution à double sortie, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps et un carter ou similaire contenant le clapet, l'obturateur et sn moyen d'actionnement,le corps et le carter étant fixés tous deux de manière étanche et à l'opposé l'un de l'autre sur la conduite de circulation du fluide et en ce que le corps est constitué par un raccord en T dont la branche plonge dans la conduite de fluide et constitue la conduite d'évacuation tandis que la barre du T réalise le conduit de distribution à double sortie qui est disposé de manière sensiblement perpendiculaire à ladite conduite du fluide. 3 - Vanne selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisée en ce que l'un au moins des conduits de distribution ou l'une au moins des extrémités du conduit unique de distribution à double sortie coopère avec un dispositif de vidage de cuve ou de récipient constitué par une tige munie à l'une de ses extrémités d'un joint destiné à obturer l'orifice de vidage de ladite cuve et à son autre extrémité d'un piston sollicité vers la position d'ouverture du joint par la pression du fluide qui règne dans ledit conduit de distribution lorsque la vanne est ouverte, tandis qu'un moyen de rappel sollicite en permanence le joint vers sa position d'obturation, cette dernière étant alors obtenue lorsque la pression du fluide devient insuffisante pour actionner le piston c'est-à-dire lorsque la vanne est fermée. 4 - Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le conduit de distribution ou l'extrémité du conduit qui coopère avec le dispositif de vidage se termine par un coude à l'équerre situé sensiblement dans le plan médian de la cuve à vider et que le piston aménagé à l'une des extrémités de la tige coulisse de manière étanche dans ledit coude, tandis que le joint d'obturation aménagé à l'autre extrémité de la tige et présentant des dimensions supérieures à celles de l'orifice de vidage est disposé à l'extérieur de ladite cuve, le moyen de rappel du joint étant constitué par un ressort qui sollicite le piston dans le sens de la fermeture du joint de telle sorte que la pression du fluide distribué lorsque la vanne est ouverte suffit à pousser le piston à l'encontre dudit ressort et donc à écarter le joint de l'orifice de vidage de la cuve. 5 - Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les conduits de distribution ou les extremités du conduit de distribution à double sortie sont connectes chacun à deux cuves à remplir ou bien respec tiv#ement à une cuve à remplir et une cuve à vider par l'intermédiaire d'un dispositif de vidage selon l'une des revendications 3 et 4 ou bien encore chacun à deux cuves à vider par l'intermé- diaire d'un dispositif selon l'une des revenicajon 3 et d la vanne assurant à chaque fois une double fonction. 6 - Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'obturateur est monté coulissant de manière étanche dans un conduit aménagé sous le clapet et que le moyen d'actionnement comporte un bilame disposé perpendiculairement au mouvement de coulissement de l'obturateur et qui est en contact thermique avec une résistance en forme de bande disno- sée perpendiculairement au bilame ce dernier étant monté de manière à entrainer directement ou indirectement l'obturateur ou une partie liée à celui-ci lorsqu'il se déforme de telle sorte que le passage d'un courant dans la bande résistante entraine une déformation du bilame par échauffement et le déplacement de l'obturateur vers sa position d'ouverture.