Brevet FR2494385A1 — publié le 19820521

2494St5 L'invention se rapporte aux vannes de commande de con- duits d'aspiration. L'objet de l'invention consiste en une vanne de commande comprenant une entrée et deux sorties de conduits d'aspiration capables de communiquer automatiquement et de façon continue l'aspiration du conduit d'entrée d'abord à un premier conduit de sortie, puis à l'autre conduit de sortie, de façon alternée. Une application de l'invention peut être faite dans les salles de traite mécanique, o un conduit d'aspiration, utilisé principalement pour actionner les machines de traite mécanique est disponible. La vanne de commande selon l'invention fournit encore une paire de conduits d'aspiration différentielle capa- ble d'actionner un appareil auxiliaire. Dans un exemple particulier, la paire de conduits d'as- piration différentielle actionne le premier étage d'une pompe à diaphragme à deux étages de pression. Le second étage de pres sion fournit une source de pression pour le fluide désinfectant utilisé. Ainsi, la présente invention consiste en une vanne de commande de conduits d'aspiration à un seul conduit d'accès à l'aspiration, afin d'établir alternativement une communication -avec l'aspiration à l'une et l'autre sortie d'une paire de conduits de sortie d'aspiration différentielle, la vanne com- prenant un corps creux divisé en deux chambres par un diaphrag- me élastique déplaçable latéralement, un orifice d'entrée d'accès à l'aspiration, un premier et un second orifices de sortie d'aspiration différentielle, un premier et un second évents contrôlables de mise à l'atmosphère et connectés respec- tivement aux premier et second orifices de sortie et une struc- ture de vanne comportant un canal de communication interne, la structure de la vanne étant commandée par le déplacement dudit diaphragme pour connecter alternativement ledit orifice d'entré4 d'accès à l'aspiration, au moyen dudit canal de communication interne, vers le premier orifice de sortie de communication à l'aspiration, pendant la mise en communication du second orifi- ce de sortie avec l'atmosphère par ledit second évent contr8- lable, et vers le second orifice de sortie de communication à l'aspiration, pendant la mise en communication d'un premier orifice de sortie avec l'atmosphère par ledit premier évent contrôlable, d'une manière continue et aussi longtemps que l'aspiration est appliquée audit premier orifice. Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci- après et à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation shcématique en coupe d'une vanne de commande de conduits d'aspiration selon l'inven- tion, montrant le diaphragme interne et la pièce de fermeture de la vanne dans une position de fonctionnement, La figure 2, une vue similaire à celle de la figure 1 o le diaphragme et la pièce de fermeture de la vanne se trouvent dans une position de fonctionnement alternée et, La figure 3 un ensemble de diagrammes représentant les pressions en fonction du temps en divers points de la vanne de commande en cours de fonctionnement. Les figures 1 et 2 des dessins annexés montrent une van- ne de commande de conduits d'aspiration comprenant un corps creux 1 formé d'une partie supérieure moulée 2 représentée figures 1 et 2, et une partie inférieure moulée 3 celles-ci étant assemblées avec un diaphragme 4, circulaire, élastique et déplaçable latéralement, assurant l'étanchéité entre les deux parties 2 et 3. Le diaphragme 4 divise ainsi le corps 1 en une chambre A supérieure et une chambre B inférieure. Un orifice d'entrée 7 d'accès à l'aspiration qui est connecté au conduit 8 de la source d'aspiration et un premier orifice 9 de sortie de communication à l'aspiration qui est connecté à un premier conduit de sortie 10 fait partie inté- grante de la partie 3 du corps moulé inférieur. Un second ori- fice 11 de sortie de communication à l'aspiration qui est connec- té à un second conduit de sortie 12 fait partie intégrante de la partie 2 du corps moulé supérieur. La structure du passage et du siège de la vanne qui per- mettent l'établissement des chemins de passage entre l'orifice de sortie 9 et un premier évent 13 de mise en communication avec l'atmosphère contrôlé par la vanne, le passage 13' entre l'orifice d'entrée 7 et l'orifice de sortie 9 sous le contrôle de la vanne, et le passage 14 entre l'orifice d'entrée 7 et la chambre B sous le contrôle de la vanne, font aussi partie inté- grante de la partie du corps inférieur moulé 3. A l'intérieur du corps 1, et fixé au centre du diaphrag- me 4 se trouve une pièce 15 à mouvement alternatif de fermeture de la vanne. Cette pièce est fixée au diaphragme 4 par des brides 16 et 17 disposées de part et d'autre de celui-ci. La pièce 15 est un assemblage de pièces composantes qui n'ont pas été indiquées séparément dans les dessins, cette pièce traversant le corps 1 et comportant une bride 18 de fermeture du premier évent qui porte celle-même un joint annulaire 19 sur sa face supérieure. En dessous du passage 14, se trouve une petite chambre C, connectée directement et en permanence à l'orifice 7 d'accès à l'aspiration, ainsi qu'une bride de fermeture 20 de la vanne, portant un joint annulaire 21 sur sa face inférieure et un joint annulaire 22 sur sa face supé- rieure. La partie de la pièce 15 de fermeture de la vanne qui traverse la chambre A est creuse pour établir un passage in- terne 23 qui ouvre, sur son extrémité inférieure, dans la cham- bre B au moyen d'un orifice 24. Vers le milieu de la pièce 15, le passage 23 s'étend vers un petit conduit 25 qui communique -avec la chambre A par un orifice de fuite 26. L'orifice de sortie 11 s'étend au moyen d'un orifice 27 dans un passage 28 voisin du sommet de la pièce 15. Un connec- teur à soufflets 29 assure l'étanchéité de la tige de la pièce lSavec le tronçon de conduit 30 formé par le corps 1 à l'in- térieur de la chambre A. Le passage 23 est de la sorte rendu étanche à toute communication directe avec la chambre A, la seule connexion étant celle provenant de l'orifice de fuite 26 et qui est connecté par l'orifice 24 à la chambre B. Au sommet du corps 1 de la vanne de commande se trouve un second évent 31 de mise en communication avec l'atmosphère qui est contr8lé par la vanne-et connecté à un second orifice Il au moyen d'un passage 32. Au sommet de la pièce 15 et exté- rieurement au corps 1 de la vanne de commande, la pièce 15 comporte une bride 33 de fermeture d'un second évent qui porte un joint d'étanchéité annulaire 34. Sur la figure 1, le premier-évent 13 est représenté ouvert et le second évent 31 est représenté fermé. De façon correspondante, le second orifice de sortie Il est représenté connecté à l'orifice d'entrée 7 d'accès à l'aspiration et le premier orifice de sortie 9 est représenté déconnecté de l'ori- fice d'entrée. On notera en particulier que la paroi externe 5 de la chambre B est de moindre diamètre que le diamètre de base de la partie 2 du corps. De la sorte, lorsque le diaphragme 4 se trouve dans la position représentée de la figure 1, l'aire du diaphragme 4 qui limite la chambre B est considérablement plus petite que l'aire du diaphragme 4 qui limite la chambre A. Le fonctionnement de la vanne de commande du conduit d'aspiration de la figure 1 peut être aisément compris à la lecture de la description suivante en se référant à la figure 2 et aux diagrammes pression/temps de la figure 3. Lorsque l'aspiration est d'abord établie à l'orifice 7 de la vanne de commande et que le diaphragme 4 et la pièce de fermeture 15 de la vanne se trouvent en position représentée figure 1, la chambre B est vidée et l'aspiration d'entrée est en communication directe avec l'orifice de sortie 11 au moyen de l'orifice 24, du passage 23, du passage 28 et de l'orifice 27. L'orifice de sortie 9 est à cet instant en communication -avec l'atmosphère au moyen du premier-évent 13 qui est ouvert. La chambre A étant à cet instant à la pression atmosphé- rique, le diaphragme est.tiré vers le bas par la différence de pression due à l'aspiration à laquelle est soumise la cham- bre B. Immédiatement, cependant, l'état de pression dans la chambre A commence à se modifier en raison de l'ouverture de fuite 26 débouchant dans la chambre A à la pression atmosphéri- que et reliée au passage 23 soumis à la dépression résultant de l'aspiration. La pression dans la chambre A et de ce fait la force résultante de la pression s'exerçant sur toute la su- perficie de la face supérieure du diaphragme 4, décroît pro- gressivement. Au cours de cette période, la pression uniforme dirigée vers le haut appliquée sur la face inférieure du diaphragme 4 délimitée par la paroi 5 est celle de la pression du vide par- tiel de la chambre B. En raison de la superficie plus grande de la face du diaphragme 4 qui borde la chambre A, l'équilibre entre les forces opposées appliquées aux faces supérieure et inférieure du. diaphragme 4 se produit avant que la pression de la chambre A tombe à la pression du vide partiel. Dès que la pression de la chambre A tombe au-dessous de cette valeur critique, le diaphragme 4 se déplace latéralement vers le haut, soulevant de la sorte la structure 15 de fermeture - -._ de la vanne en passant de la position représentée figure 1 à celle représentée figure 2. Si l'on se reporte maintenant à la figure 2, on voit que le premier évent 13 est formé par le déplacement de la bride 18 qui assure l'étanchéité par le joint annulaire 19. Le dépla- cement de la bride 20 libère le joint annulaire 21 ouvrant ainsi le passage 13'. Le même déplacement entraîne l'applicatio étanche du joint annulaire 22, obturant ainsi le passage 14. Au sommet de la structure 15 de fermeture de la vanne, le déplacement correspondant de la bride 33 libère le joint d'étanchéité annulaire 34 afin d'ouvrir le passage 32. Il résulte de ces opérations de la vanne que l'orifice 9 de sortie est coupé de façon étanche de l'atmosphère et est connecté à l'orifice d'entrée 7 d'accès à l'aspiration. L'ori- fice de sortie Il est coupé de façon étanche de l'orifice d'entrée 7 et est mis en communication avec l'atmosphère par le second-évent 31. La chambre B est mise en communication-avec l'atmosphère au moyen de l'orifice 24, du passage 23, du passage 28 et de l'orifice 27 de sorte que la pression s'exerçant en dessous du diaphragme 4 passe immédiatement à la pression atmosphérique. La pression de la chambre A est à cet instant celle de la pression du vide partiel, de sorte que le diaphragme 4 de la structure 15 de la vanne sont maintenus positivement dans la position de la figure 2. Immédiatement cependant, la pression de la chambre A com mence à s'élever en raison de l'orifice de fuite 26. A ce momen la chambre B est à la pression atmosphérique tandis que la chambre C en-dessous d'elle qui contient la bride 20 de la van- ne et qui est connectée à l'orifice d'entrée 7 d'accès à l'as- piration se trouve à la pression du vide partiel. Une différen- ce de pression existe donc entre les faces supérieure et infé- rieure de la bride 20 de la vanne. La pression du vide partiel s'exerce sur toute la face inférieure et la pression atmosphé- rique s'exerce sur toute la face supérieure délimitée par le joint annulaire 22. Il existe donc une pression résultante diri- gée vers le bas qui agit sur la structure 15 de fermeture de la vanne. En conséquence, avant que la chambre A n'atteigne la pression atmosphérique, la force résultante des pression entra - ne le retour du diaphragme 4 à la position représentée figure 1. Le cycle de fonctionnement se répète alors. Dès que la pièce 15 de fermeture de la vanne est retour- née à son état inital, l'état des diverses chambres de la vanne de commande et celui des orifices de sortie reprennent leurs états primitifs, décrits en se référant à la figure 1. Le fonc- tionnement se répète aussi longtemps que l'aspiration est main- tenue à l'orifice d'entrée 7. Le vide appliqué alternativement à l'orifice de sortie 9 et à l'orifice de sortie 11 est celui qui est représenté sur les diagrammes de la figure 3. Ainsi qu'il apparait immédiatement de-la description qui précède, le débit de fuite entraînant la chute de la pression de la chambre A à partir de la pression atmosphérique lorsqu' elle se trouve dans la position représentée figure 1 et entraî- nant la montée de pression de la chambre A jusqu'à la pression atmosphérique lorsqu'elle se trouve dans la position de la figure 2, est déterminé par le diamètre de l'orifice de fuite 24. L'équilibre des pressions entraînant le déplacement du diaphragme 4 de la position de la figure 2 à la position de la figure 1 est déterminé par le diamètre effectif de la bride 20 de la vanne délimité par le cercle du joint annulaire 22. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, ces varia- bles sont choisies de façon que le rapport valeur/intervalle des pressions à l'orifice de sortie soit l'unité. Etant donné que la pression du vide partiel à l'orifice de sortie 9 corres- pond à l'orifice de sortie 11, à la pression atmosphérique et vice versa, un même rapport de pression valeur/intervalle égal à l'unité à l'orifice de sortie 9 définit aussi un rapport de pression valeur/intervalle égal à l'unité à l'orifice de sortie il. La figure 3 représente six diagrammes pression/temps montrant les pressions instantanées correspondantes de l'orifi- ce 7, de l'orifice 9, de l'orifice 11, de la chambre A, de la chambre B et de la chambre C respectivement. Les niveaux de pression correspondant aux pressions atmosphériques et de vide partiel sont représentées sur chaque diagramme. Les lignes interrompues verticales et alignées représentent l'incidence des déplacements successifs du diaphragme 4 et de la structure de fermeture de la vanne. Deux cycles successifs complets de fonctionnement de la vanne de commande sont représentés sur les diagrammes. On voit, d'après les second et troisième diagrammes de la figure 3 qui correspondent respectivement à la paire des orifices de sortie que l'aspiration d'entrée est appliquée al- ternativement aux orifices de sortie, ces orifices étant mis en communication-avec l'atmosphère lorsqu'ils ne sont pas à la pression du vide d'entrée. REVENDICATIONS ) Vanne de commande de conduits d'aspiration fonction- nant à partir d'un seul conduit (8) d'accès à l'aspiration, pour communiquer une aspiration à une sortie d'une paire de conduits (10)(12) d'aspiration différentielle de sortie, com- prenant un corps creux (1) divisé en deux chambres (A), (B) par un diaphragme (4) élastique à déplacement latéral, un orifi- ce (7) d'accès à l'aspiration pour être connecté audit conduit d'aspiration (8), un premier et un second orifices (9,11) d'as- piration de sortie différentielle pour être connectés à ladite paire de conduits (10,12) d'aspiration de sortie, au moins un évent contrôlable (13) d'accès à l'atmosphère, un canal (23) de communication interne et une structure de commande de la -vanne, ladite structure étant mise en fonction par le déplace- ment dudit diaphragme (4) pour connecter alternativement ledit orifice (7) d'entrée de l'aspiration au premier orifice (9) d'aspiration de sortie pendant la mise en communication du second orifice de sortie (11)-avec l'atmosphère et au second orifice (11) d'aspiration de sortie pendant la mise en communi- cation du premier orifice de sortie (9) avec l'atmosphère, d'une manière continue et aussi longtemps qu'un accès à l'aspi- ration est maintenu audit orifice d'entrée (7). ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée en 1 ayant un premier et un second évents contr8- lables (13,31) de mise en communication avec l'atmosphère as- sociés respectivement auxdits premier et second orifices de sortie (9,11) dans laquelle ledit canal de communication inter- ne (23) est formé à l'intérieur de ladite structure de la vanne et dans laquelle ladite structure est commandée par le dépla- cement dudit diaphragme-(4) pour connecter ledit orifice d'en- - trée d'aspiration (7) audit premier orifice *(9) d'aspiration de sortie pendant la mise en communication du second orifice (11) de sortie avec l'atmosphère par ledit second évent contrô- lable (31) et pour connecter ledit orifice (7) d'entrée de l'aspiration alternativement au second orifice (11) d'aspiration de sortie pendant la mise en communication du premier orifice (9) de sortie-avec l'atmosphère par ledit premier évent contrô- lable (13), ladite connexion de l'orifice (7) d'entrée de l'aspiration à l'un desdits orifices de sortie (9,11) étant obtenue au moyen dudit canal (23) de communication interne. ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée en 1 ou 2 dans laquelle ledit canal (23) de communication interne est en communication avec les deux chambry A et B, la communication avec l'une des deux chambres A étant relativement restreinte, la communication avec l'autre chambre B étant relativement large. ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle le diaphragme élastique déplaçable latéralement est maintenu de façon étanche à sa périphérie dans le corps creux (1) et est seulement déplaçable dans sa partie centrale. ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée en 4 dans laquelle ledit corps creux (1) est formé de parties moulées supérieure (2) et inférieure (3) formant respectivement lesdites chambres A et B. ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée en 5 dans laquelle ledit orifice d'entrée (7) est connecté à une troisième chambre C, laquelle est connectée alternativement, au cours du fonctionnement de ladite structu- re de la vanne, audit premier orifice (9) de sortie et audit second orifice (11) de sortie par l'une desdites chambres A et B et par ledit canal de communication interne (23). ) Vanne de commande de conduits d'aspiration telle que revendiquée en 6 dans laquelle ladite partie du corps mou- lé inférieur forme la troisième chambre C, plus petite que les chambres A et B, la partie du corps moulé supérieur formant la plus grande chambre A, le canal de communication interne (23) fournissant ladite communication relativement restreinte avec la plus grande chambre A ainsi que la communication relativement large avec la plus petite chambre B.