Brevet FR2512224A1 — publié le 19830304

Dispositif de production de jets de fluide pulsés sous pression ". L'invention concerne un dispositif de produc- tion de jets de fluide pulsés sous pression. On connaît déjà divers dispositifs de produc- tion de jets de fluide pulsés et ces dispositifs sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines tels que par exemple le domaine médical et le domaine dentaire. Les jets de fluide pulsés sont très utiles en chirurgie pour enlever par exemple les débris chirurgicaux des champs opératoires Ces jets de fluide pulsés se sont également avérés très efficaces comme moyens de nettoyage des plaies ou d'application d'antibiotiques, de désinfec- tants et autres. L'efficacité de la technique du fluide pulsé résulte de la répétition de la flexion des tissus et/ou des chocs dynamiques provoqués par les pulsions, qui ten- dent à décrocher les particules de déchets ou autres dé- bris Les dispositifs à fluide pulsé ont également été utilisés par les chirurgiens pour effectuer des nettoya- ges pré-opératoires tels que ceux effectués auparavant par pré-brossage On a en effet constaté qu'un tel pré- lavage par des jets d'eau était plus efficace pour élimi- ner les bactéries qu'un nettoyage classique de cinq mi- nutes effectué à la brosse à main. Les dispositifs à jets d'eau pulsés s'utili- sent déjà depuis un certain temps en hygiène dentaire et buccale aussi bien pour retirer les particules de nourri- ture des fentes d'accès difficile que pour stimuler et mas- ser les gencives et les parois buccales. Les dispositifs à jets d'eau pulsés ont égale- ment été utilisés pour leurs effets de massage, par exem- ple dans des têtes de douches ou dans divers systèmes thérapeutiques de massage à l'eau ou avec un fluide de massage. D'une façon générale, les divers systèmes à débit pulsé dont on dispose utilisent des dispositifs de pompes intermittentes de relativement grande complexité. Typiquement ces dispositifs nécessitent un mécanisme de pompe entraîné par l'un quelconque de plusieurs moteurs. La pompe et les moteurs peuvent être électriques ou, dans certains cas, être actionnés par la pression et le débit du fluide à pulser En général, les systèmes à moteur électrique sont préférables pour les applications médicales ou dentaires tandis que les systèmes à entraî- nement par pression d'eau sont plus couramment utilisés pour les têtes de douches et autres. Bien qu'un certain nombre de dispositifs à jets de fluide pulsés aient connu un certain succès com- mercial, ces dispositifs présentent cependant encore des inconvénients et sont pax exemple encombrants, de sorte qu'ils ne sont pas aussi facilement portables qu'on le voudrait. Ainsi bien qu'il puisse être tout à fait sa- tisfaisant de laisser à poste fixe un dispositif d'hy- giène dentaire à un endroit o l'on dispose à la fois de l'eau et de l'électricité, ce dispositif n'est pas facilement transportable, en voyage par exemple Quand on utilise un dispositif à fluide pulsé dans le domaine chirurgical ou en salle d'opération, il est préférable 12224 que ce dispositif soit aussi petit, compact et léger que possible Bien que cela soit tout à fait souhaitable, on ne dispose pas encore actuellement de dispositifs pré- emballés et préstérilisés qu'on puisse jeter après usage. L'invention a pour but de pallier ces incon- vénients en créant un dispositif à fluide pulsé plus pra- tique et beaucoup plus simple. A cet effet, l'invention concerne un dispo- sitif de commande de l'écoulement d'un fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un carter muni d'un ori- fice d'entrée et d'un orifice de sortie de manière à for- mer un passage de fluide entre ces deux orifices; des éléments de soupape élastiques flexibles placés dans le carter sur le passage du fluide pour boucher normalement ce passage en empêchant ainsi le fluide de sortir; ces -éléments de soupape étant réalisés et disposés de manière à passer en position d'ouverture en réponse à une diffé- rence de pression de déclenchement prédéterminée de part et d'autre des éléments de soupape, et à revenir en posi- tion de blocage en réponse à une chute de cette différen- ce de pression jusqu'à une valeur prédéterminée inférieu- re à celle de la différence de pression de déclenchement. Le dispositif à fluide pulsé selon l'invention peut se monter sur le trajet de passage du fluide de ma- nière à pulser celui-ci en réponse à une différence de pression dans le dispositif Cette différence de pres- sion peut être produite par la pression régnant dans le passage de fluide Le dispositif comporte un carter muni d'un orifice d'entrée branché à la source de fluide sous pression, et d'un orifice de sortie émettant le fluide sous forme pulsée Le passage de fluide traversant le carter est normalement fermé par un élément de soupape flexible élastique constituant la seule partie mobile du dispositif. L'élément de soupape est formé et monté dans le carter de manière à répondre à une différence de pres- sion de part et d'autre de celui-ci, cette différence étant constituée soit par une surpression amont, soit par une dépression aval, soit par une combinaison des deux. L'élément de soupape est construit de façon que si la différence de pression atteint un niveau de déclenche- ment prédéterminé ("pression de déclenchement"), l'élé- ment de soupape s'ouvre brusquement en laissant-passer le fluide Le passage du fluide provoque une chute de 4 la différence de pression statique de part et d'autre de l'élément de soupape, et lorsque cette différence de pression tombe à une valeur prédéterminée ("pression de reblocage'") l'élément de soupape élastique revient dans sa position monostable de fermeture du passage. Lorsque le fluide cesse de couler, la diffé- rence de pression remonte de part et d'autre de l'élé- ment de soupape jusqu'à atteindre de nouveau la pression de déclenchement provoquant une nouvelle ouverture brus- que de l'élément de soupape pour déclencher un nouveau cycle de pulsion La répétition de ce cycle entre une différence de pression élevée de "déclenchement" et une différence de pression basse de "reblocage" provoque des oscillations du dispositif entre sa position stable de fermeture et sa position instable d'ouverture, de ma- nière à produire les pulsions du fluide. Comme décrit plus en détail ci-après dans les différents exemples de réalisation de l'invention, l'élément de soupape se présente sous la forme d'un cy- lindre élastique creux flexible fermé à une extrémité et ouvert à l'autre extrémité L'extrémité ouverte de ce cylindre se plie ou se resserre radialement plus faci- lement que l'extrémité fermée Le cylindre est monté de façon que son extrémité ouverte pénètre dans un tube- support rigide conduisant à un orifice de sortie ou constituant lui-même une partie de cet orifice de sortie_ 12224 L'extrémité fermée du cylindre élastique est placée en amont du tubesupport rigide et sort à l'extérieur de celui-ci Le pourtour du cylindre et la configuration du support tubulaire rigide sont conçus de façon que l'ex- trémité ouverte du cylindre s'adapte avec un léger embol- tement dans le support tubulaire rigide Ce léger emboî- tement est suffisant pour réaliser un joint convenable- ment étanche entre le pourtour du cylindre élastique et la surface du support tubulaire rigide. En cours de fonctionnement, lorsque la diffé- rence de pression augmente de part et d'autre de l'élé- ment de soupape (c'est-à-dire lorsque la pression aug- mente du côté amont), la paroi latérale cylindrique de l'élément élastique commence à se creuser et à s'affais- ser radialement. Le joint formé entre l'élément élastique et le support rigide se maintient jusqu'à ce qu'une diffé- rence de pression de déclenchement prédéterminée soit atteinte, moment o la paroi latérale cylindrique élasti- que passe brusquement en position d'affaissement, ce qui supprime instantanément le joint d'étanchéité en ouvrant un passage au fluide qui peut alors passer de l'autre côté de l'élément élastique affaissé, dans le support tubulaire rigide. Dès que le passage du fluide s'établit par la suppression ainsi obtenue du joint, la différence de pression statique agissant sur l'élément élastique com- mence à descendre pour atteindre son niveau inférieur de reblocage et à ce moment l'élément de soupape cylin- drique élastique, sous-l'effet de sa propre élasticité, revient brusquement en position d'étanchéité contre le support tubulaire rigide Dès que l'étanchéité se trouve ainsi rétablie, la différence de pression recommence à croître de part et d'autre de l'élément de soupape pour atteindre le niveau de déclenchement Ainsi, la diffé- rence de pression agissant sur l'élément élastique provo- que alternativement l'effacement et le retour de la paroi latérale de l'élément cylindrique, ce qui provoque à son tour un débit de fluide pulsé intermittent. Outre son fonctionnement en dispositif pul- satoire, l'invention peut également servir de clapet de sécurité empêchant tout refoulement, suivant la nature particulière du système hydraulique dans lequel le dispo- sitif est monté. Dans un autre mode de fonctionnement encore, le dispositif selon l'invention peut fonctionner en sou- pape de sécurité pulsante permettant de contrôler le niveau de vide ou de pression dans une enceinte ou tout autre système à fluide nécessitant des commandes de limi- tation de pression. D'une façon générale, l'invention présente l'avantage de créer un dispositif nouveau et perfectionné de production de jets de fluide pulsés qui soit bon mar- ché à fabriquer et qu'on puisse par conséquent utiliser en appareil jetable ne servant qu'une seule fois. Ce dispositif ne comporte qu'une seule partie mobile et ne nécessite pratiquement aucun entretien Il peut de plus se brancher facilement sur des conduites de fluide existantes pour donner un débit pulsé. Le dispositif selon l'invention présente éga- lement l'avantage d'être extrêmement simple et de n'occu- per qu'un minimum de place, de manière à être facilement portable D'autre part, ce dispositif peut fonctionner dans une très grande plage de pression Il ne nécessite aucun moteur électrique ni aucune pièce tournante et fonctionne par simple différence de pression entre son entrée et sa sortie. Enfin, le dispositif selon l'invention pré- sente également l'avantage de pouvoir fonctionner en cla- pet de sécurité empêchant tout débit inverse dans le sys- 12224 tème à fluide De plus, ce dispositif peut être pulsé de manière intermittente pour commander les pressions d'un système à fluide. L'invention sera décrite en détail au moyen des dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement et partiellement en coupe, un dispositif comprenant une chambre logeant l'élément pulsant selon l'invention la figure 2 est une vue en coupe longitudi- nale du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 2, illustrant la configuration de l'élément- de soupape en position d'affaissement; la figure 5 est une vue de l'élément de soupape affaissée en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en élévation et en coupe de l'élément de soupape et de son support tubulaire rigide, représentant le creusement de l'élément de soupa- pe au moment o il est sur le point de s'affaisser brus- quement en position d'ouverturedt la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe de la partie tubulaire d'un élément de soupape présentant une épaisseur de paroi excentrique non uniforme; la figure 9 est une vue de côté, en éléva- tion et en coupe, d'une variante de réalisation de l'in- vention utilisant un cylindre à parois mince et s'utili- sant pour des pressions et des débits plus faibles; la figure 10 est une vue en coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 9; la figure 11 est une représentation d'une 12224 autre variante du dispositif selon l'invention; la figure 12 est une représentation schéma- tique d'un dispositif du type de celui de la figure 1, branché à une source de liquide sous pression; et les figures 13 et 14 sont desreprésenta- tions schématiques d'un système chirurgical d'aspiration utilisant le dispositif selon l'invention dans des modes de fonctionnement différents. La figure 1 illustre schématiquement un dis- positif mettant en oeuvre le principe de l'invention Ce dispositif comprend un carter 10 formant une chambre 12. Le carter 10 comporte un orifice d'entrée 14 et un ori- fice de sortie 16 L'orifice d'entrée peut être relié, par un tube ou autre, à une source de fluide sous pres- sion L'orifice de sortie 16 peut être relié à un tube ou directement à une buse ou autre. Le carter 10 lui-même peut être considéré comme formant une partie d'un passage de fluide allant de l'entrée 14 à la sortie 16 Le long de ce passage se place une forme de réalisation d'une soupape selon l'in- vention repérée d'une façon générale par la référence 18 et produisant un débit pulsé Ce dispositif de soupape 18 se présente sous la forme d'un élément tubulaire creux (de préférence cylindrique) 20 fermé à une extrémité (extrémité amont) par la paroi d'extrémité 22, et ouvert à son autre extrémité (extrémité aval) L'élément de soupape 20 est flexible et élastique et peut par exemple être réalisé en latex. L'extrémité aval ouverte de l'élément de sou- pape cylindrique 20 vient se loger dans un support tubu- laire 24 monté dans le carter 10 de manière à être en communication avec l'orifice de sortie 16 Comme indiqué sur la figure, le support tubulaire 24 peut faire corps avec un tube de sortie 26 définissant l'orifice de sortie 16 Le support tubulaire 24 est muni d'un épaulement 28. 12224 L'élément de soupape cylindrique 20, lorsqu'il est conve- nablement monté dans le support cylindrique 24, sort de ce dernier sur la plus grande partie de son extrémité fermée (comme décrit plus en détail ci-après), et son extrémité ouverte vient se placer au voisinage immédiat de l'épaulement 28. L'extrémité fermée de l'élément tubulaire 20 est réalisée de manière à assurer qu'elle ne s'affaisse pas longitudinalement sous l'influence des pressions de fluide régnant à l'intérieur du dispositif Ainsi, la paroi d'extrémité 22 peut être légèrement plus épaisse que les autres parties de l'élément 20, de manière à constituer une partie relativement rigide de cet élément. On pourra remarquer que bien que la paroi d'extrémité soit représentée sous une forme plate et perpendiculaire à l'axe longitudinal du cylindre, cette forme de l'extré- mité extérieure fermée de l'élément de soupape n'a pas besoin d'être nécessairement droite comme indiqué, mais peut être bombée ou autre, à condition que l'extrémité fermée soit suffisamment rigide et résistante à tout affaissement axial longitudinal. Le diamètre extérieur de l'élément cylindri- que élastique 20 et le diamètre intérieur du support cylindrique 24 sont choisis de manière à obtenir un léger emboitement permettant d'assurer que le joint soit étanche et efficace lorsque l'élément se trouve dans sa configuration normale d'étanchéité, non affaissée L'em- boitement contribue également à assurer que l'élément de soupape 20 reste en place et ne se décale pas à l'in- térieur du support tubulaire, bien qu'on puisse évidem- ment prévoir d'autres moyens pour assurer que l'élément de soupape reste convenablement placé à l'intérieur du support 24. Dans la forme de réalisation de la figure 2, l'élément de soupape 20 est maintenu normalement en place à l'intérieur du support tubulaire 24 par la pression axiale agissant sur la paroi d'extrémité 22 de l'élément, cette pression tendant à maintenir et à pousser l'élé- ment 20 en position complètement logée à l'intérieur du support tubulaire 24, position pour laquelle l'extré- mité libre de cet élément 20 vient s'appuyer contre l'épaulement 28 à l'extrémité du support tubulaire 24. Dans certains cas, il peut être souhaitable d'aider à maintenir l'élément en place par un point de colle (non représenté) appliqué à un endroit unique à l'interface entre la surface extérieure de l'élément 20 et la sur- face intérieure du support 24 Comme cela apparaîtra dans la suite de cette description, on doit utiliser cet adhésif en petite quantité, en un point ne gênant pas la flexion et les mouvements d'oscillation de l'élé- ment 20. L'élément cylindrique élastique 20 et le support tubulaire 24 sont disposés de façon que lorsque le dispositif est relié à une source de fluide sous pres- sion, la pression dans la chambre 12 atteigne un niveau prédéterminé appelé ici pression de déclenchement, cette dernière provoquant l'affaissement de l'élément de sou- pape 20 le long de sa paroi latérale, comme indiqué sur les figures 4 et 5 En s'affaissant pour prendre la con- figuration des figures 4 et 5, la paroi latérale ouvre le passage au fluide entre la chambre 12 et l'orifice de sortie 16, comme indiqué par la flèche 21 Dès que le fluide commence à passer, la pression statique dans la chambre 12 et la différence de pression de part et d'au- tre de l'élément 20 commence à chuter. Le dispositif de soupape 18 est réalisé de façon que lorsqu'est atteinte une pression statique infé- rieure prédéterminée (pression de reblocage), la force d'enfoncement agissant sur l'élément 20 n'est plus suf- fisante pour le maintenir dans sa position d'affaisse- i 2224 ment, de sorte qu'il reprend sa forme cylindrique ini- tiale sous l'effet de son élasticité propre, en coupant ainsi le passage du fluide Lorsque l'élément de soupape est revenu en position stable de fermeture, la pres- sion du fluide à l'intérieur de la chambre 12 remonte aussitôt à la pression de déclenchement qui, lorsqu'elle est atteinte, provoque à nouveau l'affaissement de l'élé- ment cylindrique de manière à démarrer une nouvelle im- pulsion de fluide dans l'orifice de sortie 16 Ce cycle se répète ainsi continuellement et automatiquement tant qu'un niveau de pression suffisant se maintient à l'in- térieur de la chambre 12, ce qui est le cas lorsque le dispositif est branché à une source de fluide sous pres- sion. L'opération d'ouverture du passage à l'élé- ment de soupape est pratiquement instantanée Au con- traire, on peut faire varier la vitesse de l'opération de fermeture du passage entre une opération pratiquement instantanée et une opération relativement lente suivant un certain nombre de facteurs tels que le débit du fluide dans le carter et l'amplitude des réductions de débit qu'on peut effectuer en sortie Les figures 6 et 7 représentent schématiquement la réponse de l'élément lorsqu'une différence de pression suffisamment élevée agit sur lui. Quand l'élément 20 se trouve dans sa posi- tion non affaissée d'étanchéité (figures 2 et 3), la différence de pression résultant d'une pression amont plus élevée applique une pression axiale sur l'élément 20 en tendant ainsi à maintenir cet élément comprimé contre le support cylindrique 24 tout en appliquant en même temps une force circulaire se répartissant sur toute la partie exposée de la paroi latérale cylindrique de l'élément 20 Cette paroi latérale plus flexible du fait de sa forme, de son épaisseur et de son extrémité libre 12224 non maintenue, commence à former un creux de profondeur et de largeur progressivement croissantes (comme indiqué en 30 sur les figures 6 et 7) en réponse à la différence de pression progressivement croissante Le creusement 30 peut s'amorcer en N 4 importe quel point de la circonfé- rence de l'élément 20 Lorsque ce creusement atteint l'ex- trémité extérieure libre 32 de l'élément 20, l'étanchéité de la jonction entre l'élément tubulaire 20 et la surface intérieure du support 24 se rompt en laissant passer brusquement le fluide. Le mouvement de passage de l'élément de soupape 20 de sa position d'étanchéité à sa position d'ouverture, est pratiquement instantané On remarquera à ce propos que l'élément de soupape 20 reste étanche à son extrémité extérieure 32 même pendant la dilatation du diamètre du creusement 30, jusqu'à ce que la taille de ce creusement 30 atteigne l'extrémité extérieure 32 de l'élément tubulaire L'étanchéité de la jonction se trou- ve ainsi maintenue jusqu'à ce que l'extrémité extérieure 32 de l'élément tubulaire 20 se sépare de son contact de pression contre la surface intérieure du support Quand le joint d'étanchéité entre l'extrémité 32 de l'élément tubulaire 20 et la surface intérieure du support 24 doit se rompre, cette opération se fait par déclenchement brusque pratiquement instantané Cette opération de déclen- chement de l'élément de soupape 20 peut s'observer par comparaison des figures 3 et 5 sur lesquelles on constate que la partie supérieure de l'élément tubulaire 20 passe d'un arc d'ouverture tourné vers le bas à un arc d'ouver- * ture tourné vers le haut, le tout se faisant dans les limites du diamètre fixe défini par le support cylindri- que 24 Cela nécessite une opération de déclenchement brusque à la manière d'un clapet lorsque l'étanchéité de la jonction se rompt à l'extrémité intérieure libre 32 de l'élément 20. On peut faire varier les caractéristiques e-s. les paramètres du débit de fluide et faire varier les impulsions qui en résultent, en modifiant certains para- mètres et certaines caractéristiques du dispositif On peut par exemple faire varier la fréquence des pulsions, la pression à l'orifice de sortie, le débit du fluide, et le volume de fluide à chaque impulsion, pour s'adap- ter aux conditions particulières d'emploi et d'environ- nement du dispositif Parmi les variables du dispositif qu'on peut utiliser pour commander ses caractéristiques d'impulsion et de débit, de manière à l'adapter aux conditions d'environnement particulières, on peut utili- ser le choix du matériau de l'élément 20 aussi bien que les variations de dimensions relatives entre l'élément de soupape 20 et le support 24 Le diamètre de l'orifice de sortie 16 a également une influence sur les caracté- ristiques de fonctionnement du dispositif en ce qu'un orifice plus étroit tend à augmenter la fréquence des impulsions. A titre d'exemple, on a constaté qu'on obte- nait une plage très satisfaisante de fréquences de pul- sion et de débits de fluide en utilisant une disposition dans laquelle la longueur de l'élément élastique 20 représente environ quatre fois son diamètre intérieur et sa pénétration dans le support tubulaire environ deux fois son diamètre intérieur, l'épaisseur de paroi de l'élément cylindrique représentant environ le cinquième de son dia- mètre intérieur, et l'élément élastique étant réalisé en latex de caoutchouc naturel de dureté 40 (échelle A) On. a ainsi constaté que le dispositif présentant ces carac- téristiques fonctionne de façon parfaitement satisfai- sante dans une plage de fréquences d'environ 12 à 20 hertz sous l'action d'une pression d'en- trée de 1 à 7 bars Une fréquence de l'ordre de 12 à 20 hertz est couramment utilisée dans un grand nombre d'applications telles que les dispositifs d'hygiène dentaire. Parmi les avantages de l'invention, on peut également citer le fait qu'elle peut s'utiliser dans une grande plage de pressions On peut par exemple faire fonctionner le dispositif avec des pressions de fluide allant jusqu'à 350 bars, suivant le choix de ses para- mètres de dimensions spécifiques et suivant le choix du matériau élastique utilisé pour réaliser l'élément de soupape 20 La plage de fréquences peut être très large et aller par exemple de 0,3 à 50 hertz On peut faire varier la fréquence de fonctionnement pour une pression donnée en étranglant le débit amont, par exemple à l'orifice d'entrée 14. On remarquera que l'épaisseur de paroi de l'élément tubulaire n'a pas besoin d'être uniforme Com- me indiqué sur la figure 8, la section de l'élément de soupape tubulaire 20 peut être excentrique de façon que sa paroi présente une zone d'épaisseur minimum comme indiqué en 36 Grâce à cette disposition, l'élément 20 tend à s'affaisser de manière répétitive le long de la partie de paroi mince Quand on utilise la configuration à paroi excentrique, l'élément 20 est de préférence fixé au support tubulaire 20 par sa partie de paroi épaisse 38. Ainsi, si l'élément 20 est maintenu dans le support 24 par une agrafe ou un adhésif, cette fixation doit se faire par la partie de paroi épaisse 38. L'invention a été décrite jusqu'ici dans le cas d'une forme de réalisation o l'élément 20 présente une paroi relativement épaisse convenant plus spéciale- ment aux utilisations à des pressions et des fréquences élevées Dans certains cas, lorsque les différences de pressions sont faibles et que l'on veut obtenir des fré- quences élevées, on utilise de préférence un élément de soupape à paroi mince. a 5 i 2224 Les figures 9 et 10 illustrent une forme de réalisation d'élément de soupape à paroi mince Tel qu'il est utilisé ici le terme " différence entre éléments de soupape à "paroi épaisse" à "paroi mince" " se caractéri- se par référence au diamètre extérieur de l'élément de soupape tubulaire On considère qu'un élément à "paroi épaisse" est un élément dans lequel l'épaisseur de la paroi est supérieure au dixième du diamètre de l'élément tubulaire On considère qu'un élément à "paroi mince" est un élément dans lequel l'épaisseur de la paroi est inférieure au dixième du diamètre extérieur de l'élément de soupape. Comme illustré sur les figures 9 et 10, la disposition du support tubulaire et de l'élément d'étan- chéité est quelque peu différente de celle des disposi- tifs à paroi épaisse Sur les figures 9 et 10, le sup- port de soupape 40 ne comporte pas d'épaulement corr pondant à l'épaulement 28 de la figure 2 Au contraire, l'intérieur du support 40 comporte une partie de trou d'entrée agrandie 42 se transformant en un trou conique 44 conduisant à l'orifice de sortie du dispositif L'an- gle du cône du trou 44 est faible et se situe dans une zone de l'ordre de 4 à 10 degrés, comme indiqué par l'angle 46 de la figure 9 (exagéré pour plus de clarté). On remarquera en outre que bien que la figure 9 décrive une disposition dans laquelle la paroi conique 44 va jusqu'à l'extrémité de sortie du support , l'extrémité extérieure du trou, en aval de l'élément de soupape à paroi mince 44 peut ne pas être conique Il est cependant de première importance qu'il existe une partie conique dans la zone d'étanchéité o l'extrémité aval de l'élément de soupape 48 rencontre la paroi coni- que 44 et s'engage dans celle-ci, comme décrit ci-après. L'élément de soupape à paroi mince 48 peut être de construction analogue à celle des éléments pré- cédemment décrits, sauf le fait que la paroi latérale tubulaire 50 est un élément à "paroi mince" L'extrémité amont fermée 52 de l'élément 48 peut être de construc- tion plus épaisse comme il est indiqué Dans la forme de réalisation de l'invention à paroi lince, l'élément de soupape 48 est de préférence retenu en place par un dis- positif support convenable à l'extrémité amont fermée 52 de l'élément de soupape 48 Dans la représentation sché- matique des figures 9 et 10, l'élément de soupape est représenté maintenu en place par une paire de tiges transversales 54 traversant l'extrémité fermée agrandie 52 de l'élément de soupape et se fixant dans la paroi périphérique du support 40. Les tiges 54 sont disposées de manière à maintenir l'élément de soupape au centre du passage du support 40 en formant ainsi un passage annulaire pour le fluide 56 entre l'élément de soupape 48 et lé support On remarquera que la disposition à tiges croisées 54 n'est utilisée qu'à titre d'illustration, et qu'on peut utiliser d'autres techniques pour maintenir l'élément de soupape en place dans le support 40 On peut par exem- ple utiliser un dispositif en forme d'araignée se montant entre l'extrémité amont fermée de la soupape et le sup- port 40, le but restant dans chaque cas de maintenir le dispositif par son extrémité amont fermée, tout en lais- sant un passage de fluide entre l'élément de soupape et le support 40 On remarquera en outre que lorsque le dis- positif de soupape 48 est maintenu dans le support 40 par son extrémité amont fermée, cela supprime toute possibi- lité d'affaissement axial du dispositif, ce qui laisse d'autres possibilités de conception, en particulier pour * la configuration de l'extrémité amont fermée du disposi- tif. Le jeu nécessaire au passage du fluide 56 doit être au minimum du dixième du diamètre extérieur de l'élément de soupape On a constaté que la longueur la meilleure pour la partie de paroi mince de l'élément de soupape 48 était de l'ordre du double du diamètre exté- rieur de l'élément de soupape 48. L'élément de soupape 48 et le support tubu- laire 40 sont disposés de façon que l'extrémité aval ouverte 58 de l'élément de soupape 48 s'engage dans une partie conique du passage du fluide 44 Ainsi, l'élément de soupape 48 et le support 40 sont disposés de façon que lorsque l'extrémité extérieure de l'élément de sou- pape 48 se trouve en position normale dilatée, une bande circulaire entourant le pourtour de l'extrémité ouverte de l'élément de soupape, vienne s'appuyer contre une par- tie circulaire du trou conique 44 en prenant contact avec elle Les parties circulaires en contact forment un joint d'étanchéité La bande d'étanchéité peut être pla- cée à la partie extérieure extrême de l'extrémité ouver- te du tube, ou légèrement à l'intérieur. On pourra remarquer que dans la plupart des cas, le tube 48 n'a pas besoin d'être de forme conique pour s'adapter avec précision au trou conique 44, car la nature élastique, flexible, du tube à paroi mince l'aide à s'adapter de manière étanche dans le trou conique 44. Cependant, lorsqu'on désire obtenir un dispositif de grande précision dans lequel la largeur de la bande d'étanchéité est nettement plus grande que celle résul- tant de l'adaptation d'une soupape tubulaire sur un siège conique, l'élément de soupape peut être moulé de façon que son extrémité extérieure libre soit conique de manière à s'adapter avec précision à la forme du trou conique 44. Le principe de fonctionnement du dispositif à paroi mince est exactement le même que celui décrit ci-dessus dans le cas du dispositif à paroi épaisse. L'élément de soupape effectue un mouvement brusque du type de celui d'un clapet, lorsqu'il s'ouvre, de manière à présenter une caractéristique d'ouverture pratiquement instantanée comme décrit ci-dessus. La figure 11 représente une autre forme encore de réalisation de l'invention pouvant s'utiliser aussi bien avec un élément de soupape à paroi épaisse qu'avec un élément à paroi mince, bien qu'elle semble mieux adap- tée aux éléments à paroi mince pour un fonctionnement plus fiable et plus efficace Dans cette forme de réali- sation, le carter de soupape 60 et l'élément de soupape 62 sont conçus de façon que l'élément de soupape soit supporté par son extrémité amont fermée, par exemple au moyen de tiges 64 ou d'une araignée ou autre, comme dans le cas de la forme de réalisation décrite précédemment. Dans cette dernière forme de réalisation, le joint d'étan- chéité circulaire entre l'élément de soupape et le sup- port de soupape, se fait par la surface circulaire d'une ouverture 66 formée dans une paroi radiale intérieure 68 faisant corps avec le support 60 L'élément de soupape 62 est dimensionné par rapport aux autres éléments du support 60, et en particulier de la paroi percée 68, de façon que l'extrémité ouverte de l'élément de soupape 62 fasse saillie par l'ouverture 66. L'ouverture 66 est dimensionnée de manière à recevoir à frottement doux le pourtour de l'élément de soupape 62, de manière à former normalement un joint d'étanchéité entre la soupape et la surface de joint 66. L'extrémité ouverte libre la plus en avant de l'élément de soupape 62 fait légèrement saillie au-delà de la paroi de fond 68 et peut être entourée par une extension de la paroi 70 faisant corps avec le support 60 La paroi d'ex- tension 70 peut être considérée comme l'équivalent de l'élément 26 dans la forme de réalisation de la figure 2. Le jeu radial de passage annulaire entre l'élément de soupape 62 et le carter 60 est de l'ordre du dixième du diamètre extérieur de l'élément de soupape 62 De préfé- 12224 rence, la longueur de l'élément tubulaire comprise entre l'extrémité fermée de l'élément de soupape 62 et la sur- face amont de la paroi 68, représente environ le double du diamètre extérieur de l'élément 62 La longueur sur laquelle l'extrémité extérieure ouverte de l'élément de soupape fait saillie vers l'aval au-delà de la paroi 68, est approximativement égale à la moitié du diamètre ex- térieur de l'élément de soupape. On remarquera d'autre part que bien que le dispositif soit destiné à être utilisé dans une grande plage de pression de fluide du côté de l'orifice d'ad- mission, on peut également utiliser ce dispositif en appliquant des pressions négatives à l'orifice de sortie. On peut ainsi faire fonctionner le dispositif en mode pulsé en branchant l'extrémité de sortie 16 à une source de vide en créant ainsi de part et d'autre de l'élément de soupape 20 une différence de pression provoquant les impulsions de l'élément de soupape comme décrit ci- dessus. La manière plus particulière de brancher le dispositif dans un système de débit de fluide peuvent varier suivant les conditions précises d'utilisation et d'environnement dans lesquels le dispositif pulsé doit fonctionner On peut par exemple relier l'entrée par un tube branché directement à un robinet, de manière à uti- liser par exemple le dispositif dans un système d'hygiè- ne dentaire portable. Un autre système illustré schématiquement sur la figure 12 peut s'utiliser par exemple dans le do- maine chirurgical pour amener une solution stérile de lavage dans le champ opératoire Ce type d'application de l'invention peut comporter un récipient sous pression contenant la solution stérile 82 comme indiqué, ou un sac flexible contenant cette solution Le récipient peut être maintenu sous pression par de l'air ou de l'azote comprimés facilement disponibles dans les salles d'opéra- tions ou autres La solution d'irrigation sous pression est reliée par un tube 34 et une soupape de régulation de débit 84, à l'orifice d'entrée 14 du dispositif La sortie de ce dispositif peut être reliée à une buse démontable 88 définissant la forme du jet de sortie, suivant que l'on veut obtenir une pulvérisation fine ou grosse, ou un jet direct A ce propos, le dispositif permet de faire varier facilement la forme du jet en changeant simplement la buse de sortie Le dispositif est compact et le carter 10 peut servir de poignée permettant de manipuler la buse. On peut utiliser la soupape 86 pour faire varier le débit de fluide dans le carter 10, ce qui permet d'obtenir une commande supplémentaire précise de la fréquence et de la force du jet pulsé émis. L'invention n'a été décrite jusqu'ici que dans le cas o son but essentiel est de fournir des im- pulsions régulières du fluide Cependant, l'invention présente des caractéristiques permettant de l'utiliser dans d'autres modes de fonctionnement qu'en régime per- manent On peut par exemple utiliser dans certains cas l'invention dans un système o l'on ne désire obtenir que des impulsions intermittentes, ou encore o l'ouverture de la soupape n'a lieu que pendant une période de temps limitée L'appareil ne donne pas alors nécessairement des cycles d'ouverture et de fermeture répétitifs comme dans le cas d'impulsions en régime relativement perma- nent Les caractéristiques du dispositif selon lesquel- les il s'ouvre pour une pression de déclenchement élevée et se ferme pour une pression de reblocage basse, peuvent par exemple s'utiliser avantageusement dans un dispositif d'aspiration ou de limitation de vide du type de ceux servant dans les sondes d'aspiration chirurgicales pour appliquer une aspiration à une plaie ou à une cavité du corps d'un patient. I 2224 La figure 13 représente schématiquement un système dans lequel l'invention peut s'appliquer, ce système comprenant une botte d'aspiration 90 reliée à: une source de vide par une conduite 92 et au patient par une conduite 94 Une soupape représentée schémati- quement en 96 peut être reliée à la boite 90 soit direc- tement soit par une conduite 98, de manière à limiter le vide appliqué au patient Le type de fonctionnement par- ticulier du dispositif 96 peut dépendre des besoins par- ticuliers du patient. Dans certains cas o l'on désire par exemple appliquer un vide pulsé à un patient, le dispositif 96 est choisi de manière à présenter les caractéristiques particulières de pulsions voulues. Dans un autre cas, il peut être souhaitable d'utiliser les caractéristiques du dispositif 96 pour limiter simplement la valeur maximum du vide disponible, auquel cas le dispositif 96 doit être choisi de manière à présenter des paramètres l'amenant à s'ouvrir lorsque le vide atteint un niveau de déclenchement prédéterminé, et à se fermer lorsque la différence de pression de part et d'autre du dispositif 96 tombe à son niveau bas de reblocage. La figure 14 représente une variante de mode de fonctionnement d'un dispositif de même nature que celui de la figure 13, mais utilisé dans un système de drainage d'une blessure en circuit fermé Dans ce système, le tube de drain 100 part du point de drainage 102 de la plaie pour rejoindre une boîte collectrice 104 elle- même reliée par une conduite 106 à une source de vide Il peut être souhaitable, dans un tel système, de disposer d'im- pulsions d'aspiration en plus de la régulation limitant à une valeur prédéterminée le vide développé en circuit fermé dans la plaie. Pour cela, le dispositif 96 peut être branché par une conduite 108 à une ligne de drainage 100 Là encore les paramètres de pulsions particuliers du dispo- sitif 96 sont choisis en fonction de la manière dont on doit utiliser ce dispositif On remarquera que dans les systèmes du type de ceux des figures 13 et 14, il peut ne pas être nécessaire d'utiliser un carter pour le support de soupape Au contraire, il peut suffire dans certains cas de relier simplement le support au système de façon que l'extrémité fermée de l'élément de soupape soit exposée à l'atmosphère. Dans les formes de réalisation ci-dessus de l'invention, on remarquera que parmi ses diverses carac- téristiques, le dispositif permet d'obtenir un fonction- nement en soupape de sécurité en empêchant tout refoule- ment en sens inverse par le support Toute pression in verse développée en aval de l'élément de soupape ne tend pas à ouvrir le joint étanche entre l'élément de soupape et le support mais tend au contraire à augmen- ter l'efficacité du joint De plus, cette caractéristique de soupape de sécurité se présente dans un dispositif dans lequel l'élément de soupape est normalement poussé en position de fermeture par sa propre élasticité et par coopération avec le support. Le dispositif peut également s'utiliser en position normalement ouverte pour permettre le débit du fluide dans la mesure o celui-ci reste à un niveau pré- déterminé dans le dispositif Selon l'invention, si la différence de pression ne tombe pas à la valeur de reblo- cage, la soupape ne donne pas d'impulsions mais reste au contraire ouverte tant que ces conditions se prolongent. On peut ainsi utiliser la soupape en mode inverse de celui décrit ci-dessus pour maintenir le passage de flui- de ouvert tant que la pression dans ce passage reste à un niveau suffisamment élevé. R E V E N D I C A T I O N S ) Dispositif de commande de l'écoulement d'un fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un carter muni d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie de manière à former un passage de fluide entre ces deux orifices; des éléments de soupape élastiques flexibles placés dans le carter sur le passage du fluide pour boucher normalement ce passage en empêchant ainsi le fluide de sortie; ces éléments de soupape étant réalisés et disposés de manière à passer en position d'ouverture en réponse à une différence de pression de déclenchement prédéterminée de part et d'autre des élé- ments de soupape, et à revenir en position de blocage en réponse à une chute de cette différence de pression jus- qu'à une valeur prédéterminée inférieure à celle de la différence de pression de déclenchement. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de soupape sont réali- sés de manière à passer pratiquement instantanément de la position de fermeture à la position d'ouverture. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de soupape est réalisé et disposé de manière à fonction- ner en clapet lorsqu'il passe de sa position de blocage à sa position d'ouverture. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de soupape comprennent un élément flexible élastique cylindrique creux présentant une extrémité fermée et une extrémité ouverte, cet élément présentant une plus grande résistance à l'affaissement axial qu'à l'affaissement radiale; un support cylindrique destiné à recevoir l'élé- ment de soupape; une partie au moins de l'extrémité ouverte de l'élément de soupape étant située à l'inté- rieur du support cylindrique, l'extrémité fermée faisant 2 512224 saillie hors de ce support, de manière à exposer ainsi une partie de la surface périphérique cylindrique de cet élément de soupape; une partie au moins de la partie de l'élément cylindrique logée dans le support formant un joint d'étanchéité entre la surface cylindrique intérieu- re du support et la surface cylindrique extérieure de l'extrémité ouverte de l'élément de soupape. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que-la longueur de l'élément de soupape est approximativement le double de la longueur du support. ) Dispositif selon l'une quelconque des- revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de soupape est réalisé et disposé de manière à pouvoir s'affaisser le long de sa paroi latérale cylindrique, dans la direction radiale, sous l'effet d'une pression ne représentant qu'une fraction de la pression nécessai- re pour que cet élément de soupape s'affaisse axialement. 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de soupape est formé d'une seule pièce, l'extrémité fermée étant moulée d'une seule pièce avec la partie tubulaire pour former la par- tie d'extrémité fermée. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support est constitué d'un élé- ment cylindrique comportant une paroi de fond formant un épaulement et une ouverture percée dans cette paroi de fond, cette ouverture étant en communication avec l'ori- fice de sortie, l'extrémité ouverte de l'élément de sou- pape étant montée dans le dispositif de façon que son extrémité ouverte se trouve au voisinage de l'épaulement. ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé-en ce que la paroi latérale de l'élément de soupape est une paroi épaisse. 10 ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens per- mettant de retenir l'élément de soupape dans le support. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi de l'élément de soupape est de section parfaitement uniforme. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi cylindrique de l'élément de soupape comporte une zone de plus faible résistance se situant dans le sens longitudinal de cet élément. 13 ) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le diamètre intérieur et le dia- mètre extérieur de la section cylindrique de l'élément de soupape tubulaire sont excentrés de manière à définir ainsi une partie de paroi plus mince sur la longueur de l'élément de soupape. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support comporte une partie conique dans laquelle vient se loger l'extrémité ouverte de l'élément de soupape, de manière à former ainsi un joint d'étanchéité à l'intérieur de cette partie conique. ) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément de soupape tubulaire est à paroi mince. ) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément tubulaire est cylindrique et comporte une partie s'engageant dans la partie conique du support pour former le joint d'étanchéité. ) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie tubulaire de la soupape est de forme conique s'adaptant à la forme conique du support. 18 ) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour suppor- ter l'élément de soupape par son extrémité fermée, à l'intérieur du support, de manière à former un passage 12224 annulaire de fluide entre cet élément de soupape et le support. 19 ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de soupape constitue le seul élément mobile du dispositif. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur de l'élément de soupape logée dans le support ne dépasse pas sensiblement le double du diamètre intérieur de l'élé- ment de soupape. 210) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre formé par l'ouverture est plus petit que le diamètre formé par l'extrémité inté- rieure de l'élément de soupape lorsque celui-ci est en position non affaissée. 220) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de soupape sont réa- lisés et disposés de manière à ne passer en position d'ouverture qu'en réponse à une différence de pression s'exerçant dans une seule direction. 23 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des éléments de soupape réalisés et disposés de manière à ne passer en position d'ouverture qu'en réponse à une différence de pression s'exerçant dans une seule direction. 24 >) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de soupape sont réali- sés et disposés de manière à ne passer en position d'ou- verture qu'en réponse à une différence de pression ne s'exerçant que dans un seul sens. ) Dispositif de production d'un débit de fluide pulsé au moyen du dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend des éléments de soupape monostables bloquant normalement le passage du fluide, ces moyens étant réalisés et disposés de manière à passer en position d'ouverture en réponse au développement d'une pression d'amplitude prédéterminée, et à revenir en position stable de blocage lorsque la pression de fluide tombe à un niveau inférieur d'amplitude prédéter- minee. 260) Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que les éléments de soupape sont réali- sés et disposés de manière à ne passer en position d'ou- verture que pour une différence de pression s'exerçant dans une seule direction. 270) Dispositif de commande de l'écoulement d'un fluide selon la revendication 1, dispositif caracté- risé en ce qu'il comprend un élément tubulaire en matière élastique flexible présentant une extrémité fermée et une extrémité ouverte; des moyens destinés à maintenir l'élé- ment tubulaire par son extrémité ouverte de manière à obtenir un joint d'étanchéité circulaire entre le pourtour de l'extrémité ouverte de l'élément tubulaire et les moyens de support; une partie au moins de la circonfé- rence de l'élément tubulaire sortant à l'extérieur du support; ce support étant en communication avec un ori- fice de sortie, grâce à quoi l'exposition dégagée du pourtour de l'élément tubulaire à une pression relative- ment croissante provoque l'affaissement de l'élément tubulaire, ce qui supprime l'étanchéité de la jonction entre l'élément tubulaire et le support. 28 ) Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que les éléments de soupape sont réali- sés et disposés de manière à ne passer en position d'ou- verture qu'en réponse à une différence de pression s'exerçant dans une seule direction. 29 ) Dispositif de production d'un débit de fluide pulsé selon la revendication 25, dispositif carac- térisé en ce qu'il comprend des éléments définissant une chambre munie d'un orifice de sortie; des éléments d'ap- plication d'une pression sur le fluide contenu dans cette chambre; des éléments de soupape montés en amont de l'orifice de sortie et communiquant avec celui-ci, ces éléments de soupape répondant aux variations du niveau de pression à l'intérieur de la chambre pour ouvrir et fer- mer alternativement l'orifice de sortie à une fréquence suffisamment élevée pour produire des jets de fluide pulsés à l'orifice de sortie, ces éléments de soupape étant réalisés de manière à s'ouvrir sous une pression de déclenchement prédéterminée et à se fermer sous une pression basse de reblocage prédéterminée. 300) Soupape à action instantanée pour dis- positif selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, soupape caractérisée en ce qu'elle comprend un élément élastique cylindrique creux dont la paroi latérale peut se comprimer et s'affaisser radialement; l'élément de soupape présentant une extrémité libre à l'endroit o la paroi latérale s'affaisse, et une extrémité retenue à l'endroit o la paroi latérale présente une résistance relativement importante à l'affaissement; un support cylindrique destiné à recevoir l'extrémité libre de l'élé- ment élastique; cette extrémité libre de l'élément de soupape étant placée et retenue à l'intérieur du support, les diamètres relatifs de l'extrémité libre de la soupape et du support étant choisis de manière à former un joint d'étanchéité entre le support et le-pourtour de l'élément de soupape; le support et l'élément de soupape étant réalisés et disposés de manière qu'une partie de la paroi latérale de l'élément de soupape soit exposée à la pres sion du fluide de façon que cet élément s'affaisse sous l'action d'une pression d'amplitude prédéterminée; la configuration cylindrique de l'élément de soupape et du support permettant d'obtenir un effet de clapet à bascu- lement brusque lorsque l'élément de soupape passe en position d'ouverture sous l'action de cette pression.