Brevet FR2484592A1 — publié le 19811218

La présente invention est relative à une vanne d'arrêt à opercule destinée à la commande de l'obturation d'au moins un orifice pratiqué au voisinage de l'extrémité d'un tube rempli d'un fluide, ladite vanne étant remarquable par sa très grande simplicité,ainsi que par la possibilité de la préprogrammer de manière qu'après une commande à l'ouverture elle puisse revenir à sa position fermée au bout d'un temps déterminé, même si ce temps doit être inf i- ni,autrement dit si la vanne doit rester ouverte après que ladre commande ait été donnée. Conformément à la présente invention, l'opercule de la vanne est agencé de manière à pouvoir coopérer avec une pièce en forme de tronc de cône, pièce coaxiale audit opercule et réalisée en une matière élastique lui permettant de prendre au moins une position d'équilibre stable correspondant à l'une des positions "ouvert-fermé" desdits orifices. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vanne comporte un poussoir de commande agencé de manière à pouvoir coopérer avec ladite pièce en forme de tronc de cône. Selon une autre caractéristique de lt inventione ledit poussoir de commande comporte une paroi cylindrique coaxiale audit tube, ainsi que ladite pièce en forme de tronc de cône, ladite paroi étant constituée en la même matière que la pièce en forme de tronc de côneg avec laquelle elle vient de construction, présentant d'ailleurs une épaisseur sensiblement égale à celle de ladite pièce en forme de tronc de cône. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce en tronc de cône comporte un prolongement cylindrique qui lui est coaxial et qui est disposé de manière à coopérer avec l'extrémité du tube sur lequel la vanne d'arrêt est montée, lesdits éléments étant agencés de manière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre lors des changements de position de la vanne. Selon une autre caractéristique de l'invention, une gorge circulaire est pratiquée par construction à la jonction de la pièce en tronc de cône et de la paroi cy lindrique qui lui est coaxiale ainsi qu'à la jonction entre ladite pièce et l'opercule. Par construction l'angle que forment entre elles, deux à deux, ces pièces peut être,au choix, un angle aigu ou encore un angle obtus.Par construction également et,toujours au choix, ladite gorge peut être pratiquée soit à l'intérieur,soit à l'extérieur de l'un ou bien des angles dont il s'agit. Selon une autre caractéristique de l'invention,l'épaisseur de la matière restant au fond de chaque gorge est au plus égale à 15 % environ de l'épaisseur transversale et moyenne des parois desdites pièces. Selon une autre caractéristique de l'invention, la profondeur proprement dite de chaque gorge peut être préprogrammée en fonction du temps que la vanne devra mettre à se refermer d'elle-même après une manoeuvre à l'ouverture, même si ce temps doit être infiniment long, autrement dit si la vanne doit rester ouverte. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vanne comporte un organe de commande solidaire de 1' oper- cule et situé en prolongement de celui-ci. Dans une application de l'invention, une canalisation est raccordée à au moins l'un des orifices situés à proximité du tube sur lequel la vanne est montée, canalisation à l'intérieur de laquelle le fluide contenu dans le tube dont il s'agit est amené à circuler. Lesdites canalisations peuvent, au choix, être placées dans un plan orthogonal au tube sur lequel la vanne est montée ou, au contraire, dans des plans obliques audit tube. Selon d'autres applications de l'invention, la vanne d'arrêt peut être associée avec un robinet à axe sensiblement horizontal ou encore avec un robinet dont l'axe présente une direction oblique par rapport à celui de la vanne. Dans ces deux dernières applications, on prévoit, conformément à l'invention, le passage d'un noyau cylindrique dans le bloc de la vanne, dans une direction constituant le prolongement de celle du robinet desservi. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complument de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la Figure 1 représente la vanne selon l'invention en posi tion fermé - la Figure 2 représente la même vanne en position ouverte - la Figure 3 représente, fortement agrandi, un angle aigu formé par les surfaces des pièces en tronc de ce et à parois cylindriques , une gorge étant pratiquée à l'exté rieur de cet angle - la Figure 4 représente, également très agrandi, un angle obtus formé par les deux pièces précitées, avec une gorge pratiquée à l'extérieur dudit angle - la Figure 5 représente l'application de l'invention à la commande du fluide circulant dans une canalisation ortho gonale au tube sur lequel la vanne est fixée, ledit tube étant alors obturé à son extrémité opposée;; - la Figure 6 représente un cas d'application analogue où l'opercule de la vanne comporte dans son prolongement une pièce de commande, et - la Figure 7 représente, très schématiquement, un cas d'ap plication de la vanne conforme à la présente invention, à la commande d'un robinet disposé à l'horizontale. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. On voit en 5 sur la Figure 1 le tube à 1' extrémi- té duquel la vanne conforme à l'invention est fixée, ledit tube comportant, non loin de son extrémité 7,au moins un orifice 6 que l'opercule 1 de la vanne conforme à l'invention est destiné à obturer lorsque ladite vanne se trouve en position fermée. On voit en 2 la pièce en forme de tronc de cône directement assemblée audit opercule 1, pièce se prolongeant par une paroi cylindrique 4 solidaire du poussoir de commande 3 de l'appareil. Les pièces 1, 2 et 4 viennent en même temps de construction et comportent des saignées visibles en 9 et disposées à la demande selon les jonctions respectives d'une part des pièces 1 et 2, d'autre part des pièces 2 et 4, lesdites pièces étant amEnées à former entre elles au choix, par construction, des angles obtus ou aigus, lesdites gorges 9 étant pratiquées,conformément à l'invention, au choix ou bien du côté extérieur ou bien du côté intérieur de chacun des angles aigus ou obtus formés par lesdites surfaces entre elles. La pièce 2 comporte un prolongement cylindrique 8 coaxial au tube 5, ledit prolongement étant situé à 1' exté- rieur dudit tube 5, et coopère avec l'extrémité 7 de ce dernier , par un coulissement relatif lors des changements de position de la vanne. Par pression exercée, dans un sens vertical. as- cendant sur la figure, sur le poussoir de commande 3, le sens de la convexité de la pièce en forme de tronc de cône 2 est inversé, ce qui provoque la descente de l'opercule 1 et par conséquent l'ouverture des orifices 6, comme cela est visible à la Figure 2. Par un choix judicieux de l'emplacement des gorges 9, l'on parvient, conformément à l'invention, à programmer le temps de fermeture de la vanne après une manoeuvre à 1'ouverture, ce temps pouvant être même infini, ou en d'autres termes la vanne étant ouverte,le restera indéfiniment. Dans ce qui précède on a supposé que par construction c'est la position fermée de la Figure l qui est une position stable grâce à une disposition judicieuse des gorges 9. On peut,au contraire procéder par construction de la manière inverse et faire en sorte que ce soit la position ouverte de la Figure 2 qui soit stable. On peut également prévoir la vanne conforme à l'invention de manière à ce qu'elle présente deux positions stables respectivement ouverte et fermée. Les Figures 3 et 4 montrent clairement la condition imposée à la profondeur des gorges 9, dans deux cas particuliers d'application de l'invention. On a désigné respectivement par p, f et e, la profondeur de chaque gorge, l'épaisseur de matière résiduel le au fond de cette gorge et l'épaisseur moyenne des parois des pièces 2 et 4. La condition de stabilité de l'angle dont il s'a- git est alors exprimée par le fait que la cote f doit rester inférieure ou égale à environ 15 % de'l'épaisseur e On a représenté à la Figure 5 un cas d'applica-. tion particulier de l'invention, dans lequel une canalisation 15 doit être obturée par la vanne, ladite canalisation étant alors disposée transversalernent et orthogonalement au tube 5, se raccordant ainsi aux deux orifices 6 d'entrée-sortie, le tube 5 étant alors obturé à son extrémité opposée à la vanne. La position de celle-ci est alors une position onver- te, le fluide contenu dans la canalisation 15 circulant librement à l'intérieur de cette dernière. La Figure 6 représente une application tout-à-fat analogue, avec cette différence que l'opercule présente dans son prolongement une pièce de commande jo Des crochets d'appui 12 sont d'autre part visibles dans cette Figure crochets ayant pour rôle de constituer des butées de ladite pièce en tronc de cône 2, laquelle, dans cette application, ne comporte pas les prolongements à parois cylindriques comme c'était le cas pour celle portant la référence 4 à la Figure 5. L'application représentée par la Figure 7 représente très schématiquement la vanne conforme à l'invention, dont l'on n'a figuré que la silhouette à l'intérieur d'un contour circulaire en traits tiretés, la vanne en question pouvant être celle de la Figure 6 mais en position inversée, le poussoir de commande se trouvant alors à la partie supérieure au lieu d'être à la partie inférieure comme à la Figure 6. A noter que sur cette dernière Figure,la présence d'un embout du côté opposé au robinet lui-même répond au besoin de livrer passage à'un noyau cylindrique au moment de la fabrication, oe noyau devant faciliter les opérations àexécuter lors de la confection de l'appareil. il convient de noter que,par exemple dans les Figures 1 et 2, la pression du fluide contenu à l'intérieur du tube 5,contribue à plaquer l'opercule 1 contre les ori- fices 6 et à améliorer ainsi très sensiblement l'étanchéité de l'appareil. Une attention particulière doit être apportée, à la réalisation,au coefficient de frottement à admettre entre les différentes surfaces coulissant les unes par rapport aux autres, ledit frottement constituant notamment l'un des facteurs du fonctionnement correct de la vanne conforme à l'invention. il doit également être tenu compte de la vitesse de circulation du fluide lorsque la vanne est ouverte, cette vitesse constituant également l'un des facteurs à prendre en ligne de compte pour permettre le fonctionnement correct de la vanne conforme à l'invention. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses mode de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 10) Vanne d'arrêt à opercule, destinée à la commande de l'obturation d'au moins un orifice pratiqué au voisinage de l'extrémité d'un tube (5) rempli d'un fluide; vanne caractérisée en ce que l'opercule (1) est agencé de manière à coopérer avec une pièce (2) en forme de tronc de cône, pièce coaxiale audit opercule et réalisée en une matière élastique lui permettant de prendre au moins une position d'équilibre stable "ouvert-fermél' desdits orifices. 2 ) Vanne selon la Revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un poussoir de commande (3) agencé de manière a coopérer avec ladite pièce (2) en forme de tronc de cône. 30) Vanne selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisée en ce que la pièce de commande (3) comporte une paroi cylindrique (4) située dans 1 e prolongement de ladite pièce en forme de tronc de cône (2), coaxiale à cette même pièce et constituée en une même matière que celle-ci, ladite paroi présentant une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur moyenne de la paroi de ladite pièce en forme de tronc de cône (2). 40) Vànne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce en tronc de cône (2)~comporte un prolongement cylindrique (8) qui lui est coaxial, prolongement situé à l'extérieur du tube (5) et coopérant avec l'extrémité (7) de ee tube, par un coulissement relatif, lors du changement de position de la vanne. 50) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (2 et 4), à l'intérieur de l'angle aigu formé par cette jonction. 60) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (2 et 4), à l'extérieur de l'angle aigu formé par cette jonction. 70) Vanne selon l'une quelconque des Revendica tions 1 à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (2 et 4), à l'intérieur de l'angle obtus formé par cette jonction. 80) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (2 et 4), à l'extérieur de l'angle obtus formé par cette jonction. 90) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'épaisseur de matière restant au fond de cette gorge (9) est au plus égale à environ 15 % de l'épaisseur transversale moyenne des parois des pièces (2 et 4). 100) Vanne selon l'une quelconque des Revendications I à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (1 et 2), à l'intérieur de l'angle obtusformé par cette jonction. 110) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une gorge circulaire (9) est pratiquée par construction à la jonction desdites pièces (1 et 2) à l'intérieur de l'angle aigu formé par cette jonction. 120) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 11,caractérisée en ce que la profondeur de chaque gorge (9) est préprogrammée en fonction du temps que la vanne devra mettre à se refermer d'elle-même, après une manoeuvre à l'ouverture. 130) Vanne selon la Revendication 12, caractérisée en ce que le temps de la refermeture de la vanne est infiniment long 140) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 13., caractérisée en ce qu'un organe de commande (10) est solidaire de l'opercule (1) et situé dans le prolongement de celui-ci. 250) Vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisée en ce que des crochets d'appui (12) sont prévus afin de servir de butées de part et d'autre de ladite pièce (2). 160) Application de la vanne selon l'une quelconque des Revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'au moins au niveau de l'un des orifices (6), l'on a raccordé une canalisation (15), dans laquelle, à l'ouverture de la vannez le fluide contenu dans le tube (5) est amené à circuler. 170) Application selon la Revendication 1-6, caractérisée en ce que les canalisations (15) sont disposées dans un plan orthogonal au tube (5). 180) Application selon la Revendication 16, caractérisée en ce que les canalisations (15) sont situées dans un plan oblique par rapport au tube (5). 190) Application selon l'une quelconque des Revendications 1 à 18, caractérisée par son association avec un robinet. 200) Application selon la Revendication 19, ca ractérisée en ce que le passage d'un noyau cylindrique est prévu dans le bloc de la vanne dans le prolongement du ro- binet desservi.