Brevet FR2503321A1 — publié le 19821008

La présente invention a pour objet une vanne à deux voies avec obturateur commandé par le fluide, utilisable notamment pour les sableuses à air comprime. On sait que les sableuses à air comprimé posent un important problème de sécurité : en effet, il est indispensable qu'il y ait interruption du jet de sable en cas d'incident, par exemple si l'opérateur est victime d'un malaise. La plupart des systèmes utilisés actuellement comportent deux vannes dont l'une est normalement fermée sur l'alimentation (air chargé d'abrasif) et l'autre ouverte sur la décompression (appareil utilisateur). Ces systèmes peuvent se classer en deux catégories. Un premier type,dit "à clapet", présente l'inconvénient que l'air chargé d'abrasif érode progressivement le siège de vanne. D'autre part, les grains d'abrasif peuvent s'introduire en des endroits tels qu'ils provoquent le blocage de l'appareil. Dans le second type, dit "à membrane", le mécanisme est protégé par une membrane en élastomère. Ces membranes confèrent au système une durée de vie plus longue que celle des vannes à clapet mais ces dispositifs sont très coûteux. D'autre part, on ne supprime pas le risque de voir le jet abrasif trouer la membrane au bout d'un temps plus ou moins long. En définitive, les coûts de maintenance sont élevés, soit à cause du prix des pièces à changer, soit à cause des pertes de temps dues aux arrets fréquents pour démontage. La présente invention a justement pour objet une vanne à deux voies qui remédie â ces inconvénients en étant d'une construction simple, d'un entretien peu coûteux et où les risques de destruction par l'abrasif sont considérablement diminués, ce qui conduit à une plus grande. longévité de l'appareil. Selon la principale caractéristique de la vanne à deux voies objet de l'invention, celle-ci, du genre de celles qui comportent un obturateur placé dans une chambre percée de deux ouvertures, une première ouverture mettant ladite chambre en communication avec une source de fluide comprimé par l'intermédiaire d'une conduite d'arrivée et une deuxième ouverture mettant la chambre en communication avec un appareil d'utilisation, est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens actionnés par le fluide permettant de déplacer l'obturateur afin de boucher l'ouverture d'arrivée du fluide. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens permettant de déplacer l'obturateur comprennent une troisième ouverture dans la chambre donnant passage à un poussoir mû par un piston placé dans une enceinte et une canalisation reliant la conduite d'arrivée du fluide comprimé à ladite enceinte, ladite canalisation pouvant être mise en communication avec l'atmosphère à l'aide d'un dispositif de mise à l'air. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe montrant l'obturateur placé à l'intérieur de la chambre percée de trois ouvertures, et - la figure 2 est une vue schématique en coupe de l'ensemble du dispositif objet de l'invention. Sur la figure 1, on voit l'obturateur 1 placé à l'intérieur d'une chambre 2. Une conduite 3 reliée à une source de fluide comprimé (non représentée) permet à celui-ci d'arriver dans la chambre 2 par l'ouverture 4 du raccord 4A. Ce fluide peut être de l'air chargé d'abrasif comme c'est le cas par exemple dans les sableuses à air comprimé. Une deuxième ouverture 5 du raccord SA permet à l'air de s 'échapper par une conduite 6 mettant la chambre 2 en communication avec un appareil d'utilisation (non représenté). Toujours sur la figure 1, on voit que la chambre 2 est percée d'une troisième ouverture 7, celle-ci donnant passage à un poussoir 8 solidaire d'un piston 9 (représenté en traits interrompus sur la figure 1) placé dans une enceinte 10. Sur la figure 2, on voit qu'une canalisation 11 part de la conduite 3 d'arrivée du fluide comprimé et se divise en deux branches : une première branche 12 débouche dans l'enceinte 10 en-dessous du piston 9 tandis que la deuxième branche 13 débouche à l'air libre et peut être obturée par un dispositif de mise à l'air 14. Le fonctionnement de la vanne objet de l'invention est le suivant : lorsque le dispositif 14 est fermé, le fluide comprimé arrivant dans la canalisation 11 ne peut s'échapper à l'air libre par la conduite 13 et remplit donc l'espace de l'enceinte 10 situé au-dessous du piston 9. Sous l'effet dela pression, le piston 9 se soulève, entraînant le poussoir 8 qui soulève à son tour l'obturateur 1 et applique celui-ci contre l'ouverture 4 d'arrivée du fluide, bouchant celle-ci. La surface du piston 9 est prévue suffisamment grande pour que la force de pression exercée sur celui-ci soit supérieure à la force de pression exercée sur l'obturateur. Ce dernier est donc plaqué contre l'ouverture 4 empêchant le fluide comprimé de pénétrer dans la chambre 2. Dans l'exemple décrit ici, l'obturateur 1 a la forme d'une sphère ou boule en bois recouverte de caoutchouc. Ceci lui confère à la fois une bonne rigidité et une bonne souplesse, lui permettant de s'écraser pour boucher de manière étanche les ouvertures 4 ou 7. Sur la figure 1, on voit que celles-ci sont équipées de sièges de vannes 15 et 16 respectivement dont la forme facilite l'application de la boule 1 assurant ainsi une bonne étanchéité. Sur la figure 1, on voit encore un chapeau 8A qui protège le piston 9 contre la chute de grains de sable à travers l'ouverture 7 lorsqu'on vient d'obturer l'arrivée d'air : ceci correspond aux phases de décompression pendant lesquelles l'air chargé d'abrasif contenu dans la chambre 2 et la tuyauterie de liaison avec l'appareil d'utilisation s'échappe à l'air libre. Lorsque le dispositif 14 de mise à l'air est ouvert, l'air comprimé contenu dans la canalisation 11 et dans l'enceinte 10 au-dessous du piston 9 peut s'échapper à l'air libre. La pression dans l'enceinte 10 diminue et le piston 9 redescend. L'obturateur 1 redescend à son tour mais, comme de l'air comprimé pénètre dans la chambre 2, l'obturateur est plaqué par cet air comprimé contre l'ouverture 7 qui donne passage au piston 8. Ainsi l'air comprimé arrivant dans la chambre 2 s'échappe à travers l'ouverture 5 vers l'appareil d'utilisation et ne peut s'échapper à travers l'ouverture 7 qui est bouchée de manière étanche par l'obturateur 1. I1 est bien évident que dans ce cas une partie de l'air comprimé s'échappe dans l'atmosphère, mais le rap port des diamètres de la conduite 6 et de la canalisation 11 est tel que la partie perdue est minime. Le dispositif de mise à l'air 14 peut avantageusement être commandé à partir de l'appareil d'utilisation qui peut être un pistolet 15 (représenté en traits pointillés sur la figure 2) : ainsi la déperdition d'air comprimé ne se produit que pendant les périodes d'utilisation. De plus, ceci accroit la sécurité puisque, si l'utilisateur est victime d'un malaise et lâche le pistolet, le dispositif 14 est automatiquement fermé et le piston 9 applique l'obturateur 1 sur l'ouverture d'arrivée du fluide. Le dispositif objet de l'invention présente un certain nombre d'avantages sur les solutions précédemment employées. Tout d'abord il ne nécessite qu'une seule vanne au lieu de deux. La longévité de l'appareil est fortement accrue puisque le sable ou autre matériau abrasif ne tombe plus sur une surface localisée, mais sur toute la surface de la boule, ce qui diminue l'usure. On peut prévoir un dispositif permettant des rotations multiples et aléatoires de la boule 1 par rapport aux sièges de vanne 15 et 16, afin que l'usure provoquée par ceuxci lorsque la boule est appliquée contre eux soit également répartie sur toute la surface de celle-ci. D'autre part, le caoutchouc est beaucoup plus résistant à l'abrasion que les élastomères formant les membranes des vannes de l'art antérieur. Enfin, la maintenance est limitée et simplifiée puisqu'il suffit de remplacer la boule usée par une boule neuve. Tout ceci conduit à un meilleur rendement des appareils et à une maintenance plus économique. La sécurité est accrue puisqu'en cas d'incident (malaise de l'opérateur par exemple), l'obturateur 1 est immédiatement plaqué contre l'ouverture d'arrivée du fluide, fermant celle-ci. I1 est bien entendu que l'invention ne se limite pas au seul exemple de réalisation qui vient d'être décrit, mais qu'elle en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Vanne à deux voies, du genre de celles qui comportent un obturateur (1) placé dans une chambre (2) percée de deux ouvertures, une première ouverture (4) mettant la chambre (2) en communication avec une source de fluide comprimé par l'intermédiaire d'une conduite d'arrivée (3) et une deuxième ouverture (5) mettant la chambre (2) en communication avec un appareil d'utilisation, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens actionnés par le fluide permettant de déplacer l'obturateur (1) afin de boucher l'ouverture (4) d'arrivée du fluide. 2. Vanne à deux voies selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant de déplacer l'obturateur (1) comprennent une troisième ouverture (7) dans la chambre (2) donnant passage à un poussoir (8) mû par un piston (9) placé dans une enceinte (10) et une canalisation (11) reliant la conduite (3) d'arrivée du fluide comprimé à l'enceinte (10), ladite canalisation (11), pouvant être mise en communication avec l'atmosphère à L'air de d'un dispositif de mise à l'air (14). 3. Vanne à deux voies selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'obturateur (1) a la forme d'une sphère en bois recouverte de caoutchouc. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif permettant des rotations multiples et aléatoires de l'obturateur 1.