Brevet FR2528931A1 — publié le 19831223

L'invention concerne les valves, et plus parti culièrement des valves de commande d'écoulement de fluide, y compris des valves ou clapets de retenue et des valves de temporisation. Des valves commandant l'écoulement d'un fluide, telles que des valves ou clapets de retenue et des valves de temporisation, sont utilisées dans divers circuits de fluide tels que des circuits de commande d'air associés à des moteurs a combustion interne de véhicules. Dans de tels circuits, il est souhaitable de pouvoir poser des valves de retenue ou des valves de temporisation dans diverses conduites de commande. Par exemple, des dispositifs de commande actionnés par vide, appelés casse-vide, sont utilisés pour déplacer les papillons de carburateurs vers une position d'ouverture après la mise en marche du moteur, mais habituellement par une action retardée. Il devient parfois souhaitable d'accroître la temporisation, auquel cas il est désirable de disposer d'une valve de temporisation montée facilement. Des valves de commande d'écoulement de fluide telles que des valves ou clapets de retenue et des valves de temporisation conviennent à diverses applications, en particulier en automobile, et il est souhaitable que de telles valves soient d'une conception simple et d'une fabrication et d'une pose peu coûteuses. L'invention a pour objet une valve de commande d'écoulement qui peut être utilisée, soit comme valve de retenue, soit comme valve de temporisation, et qui met en oeuvre un nombre minimal de pièces. L'invention a également pour objet une valve de commande d'écoulement comportant un filtre qui agit également comme élément de rappel maintenant la valve dans sa position normalement fermée. Les objets de l'invention sont réalisés par un ensemble à valve qui comprend un corps tubulaire allongé formé, à l'une de ses extrémités, de manière à comporter un siège annulaire de valve qui est normalement fermé ou partiellement fermé par un élément sphérique d'obturation. Cet élément d'obturation est rappelé vers sa position de fermeture contre le siège par un filtre et un ressort associés l'un à l'autre sous la forme d'un corps de mousse de matière plastique élastique. Une extrémité du corps de mousse porte contre un siège annulaire et ce corps sollicite élastiquement l'élément d'obturation vers sa position en appui sur le siège et, dans le même temps, il est suffisamment poreux pour permettre le passage de l'air, mais pour retenir des -particules de saletés pouvant être entratnées dans l'air. L'ensemble à valve est de réalisation tubulaire et ses extrémités ont sensiblement le même diamètre, permettant la coupe d'un tube et l'insertion des extrémités opposées du corps dans les extrémités du tube, ce qui facilite la pose en des points intermédiaires de tuyaux flexibles. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une coupe longitudinale d'une valve de commande d'écoulement selon l'invention ; la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure i la figure 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de la valve selon l'invention et la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 3. L'ensemble à valve de commande d'écoulement selon l'invention est désigné globalement en 10 et comprend un corps métallique tubulaire 12 formant une chambre ou cavité 14. Cette dernière est allongée et sensiblement cylindrique, et l'une de ses extrémités est partiellement fermée en étant refoulée en 16 de façon à présenter une ouverture ou un orifice 18. L'étranglement situé à l'extrémité 16 forme également un siège conique 20 contre lequel peut porter un élément d'obturation se présentant sous la forme d'une bille 22 d'acier. La cavité 14 contient également un filtre 24 réalisé en mousse élastique à structure à billes ou perles. Plusieurs de ces mousses peuvent être utilisées et elles doivent être suffisamment poreuses pour permettre le passage de l'air tout en retenant des particules de saletés entraînées dans l'air.Une telle matière est cammercialisée par la firme Scott Industries sous l'appellation de mousse plastique, présentant quarante pores par cm linéaire. Une extrémité du filtre 24 est en contact avec la bille 22 pour la rappeler élastiquement vers sa position en appui sur le siège conique 20, et l'autre extrémité du filtre 24 est en contact avec un siège annulaire 26 obtenu par une déformation 28 du corps tubulaire 12. Le siège annulaire 26 délimite un orifice 30 permettant l'dcoulement de l'air. L'extrémité 32 du corps tubulaire 12 est refoulée de la même manière que l'extrémité 16 pour former une ouverture 34 permettant le passage de l'air. Si cela est souhaité le siège 26 peut être supprimé et le filtre 24 peut être allongé afin qu'il porte par une extrémité contre l'extrémité 32 du corps 12 et que l'autre extrémité du filtre repose sur la bille 22. Cependant, la déformation 28 rend possible de modifier la position du filtre dans la direction longitudinale du corps 12 pour permettre la mise en place de filtres de différentes longueurs. Le filtre 24 assume non seulement la fonction d'un filtre à air, mais également celle d'un élément élastique ou ressort qui rappelle la bille d'acier 22 vers sa position en appui sur le siège. Lorsque de l'air s'écoule de la gauche.vers la droite à travers l'ouverture 34, l'orifice 3.0 et le filtre 24, la pression de l'air tend à faire porter la bille 22 d'acier contre son siège, de sorte que le dispositif assume la fonction d'un clapet de retenue.Dans le cas d'un écoulement de sens opposé, ctest-d-dire de la droite vers la gauche dans l'orienta- tion de la figure 1, la bille d'acier est soulevée du siège 20 par l'effet de la pression de l'air contre la force de rappel du filtre élastique 24, afin de permettre à l'air de passer à peu près librement dans l'orifice 18, à travers le filtre 24, dans l'orifice 30 et dans l'ouverture 34. La valve 10 décrite jusqu'à présent peut être utilisée comme valve ou clapet de retenue. Cependant, si cela est souhaité, une entaille peut être réalisée en 36 dans le siège 20 afin de permettre un écoulement limité de l'air de la gauche vers la droite lorsque l'élément d'obturation ou bille 22 est en position d'appui sur le siège 20 de la valve. Cette dernière se comporte alors comme une valve de temporisation réduisant l'écoulement de l'air de la gauche vers la droite, mais permettant un écoulement pratiquement libre lorsque la bille 22 se soulève du siège 20 sous l'effet de l'écoulement de l'air de la droite vers la gauche. La valve 10, qu'elle soit utilisée comme valve de retenue ou comme valve de temporisation, peut être aisément montée dans une position appropriée, par exemple dans un tuyau à vide 38. Habituellement, de tels tuyaux 38 sont réalisés en caoutchouc et la pose ne nécessite que la coupe du tuyau 38 et l'insertion des extrémités opposées du corps tubulaire 12 comme montré sur la figure 1. Si cela est souhaité, les valves peuvent être fixées en position au moyen de colliers rapportés, indiqués schématiquement en 40. La figure 2 représente une seconde forme de réalisation de l'invention, à savoir une valve 50 comportant un corps formé d'un tube 52 dont les extrémités opposées reçoivent des tubes 54 et 56 formant des orifices 58 et 60, respectivement. Les tubes 54 et 56 sont emmanchés dans le tube 52 du corps, de manière étanche, et les extrémités des tubes 54 et 56 situées à l'intérieur du corps tubulaire 52 sont espacées pour former une cavité ou chambre 62. La cavité 62 contient un élément d'obturation se présentant sous-la forme d'une bille d'acier 64 qui est conçue pour s'appliquer contre l'extrémité intérieure du tube 54 qui assume alors la fonction d'un siège 66 de valve.La bille d'acier 64 est sollicitée vers sa position de fermeture sur le siège 66 par un ensemble combiné à filtre et ressort 68 qui, de même que l'élément à filtre et ressort 24, est réalisé en une mousse de matière plastique élastique, suffisamment poreuse pour permettre le passage de l'air, mais retenir des particules de saletés entrainées dans l'air. L'élément 68 à filtre et ressort a également pour fonction de rappeler élastique ment la bille 64 vers sa position de fermeture sur le siège 66. L'ensemble 50 à valve tel que décrit convient à une utilisation comme valve ou clapet de retenue. Si les caractéristiques d'une valve de temporisation sont demandées, une entaille telle qu'indiquée en 70 peut être réalisée dans le siège 66. Dans ce cas, l'air peut s 'écou- ler de façon réduite de la droite vers la gauche à travers le filtre 68 et par entaille 70. Lorsque l'air s'écoule en sens opposé, c'est-à-dire de la gauche vers la droite dans l'orientation de la figure 3, la bille 64 est soulevée du siège 66 pour permettre à l'air de passer de façon relativement libre à travers l'élément à filtre et ressort 68, et.de sortir par l'orifice 60. La valve 50 peut être montée dans un tuyau à vide 38 de la même manière que la valve 10. Bien que la valve 50 représentée sur la figure 2 puisse être réalisée en métal, pour certaines applications, le corps tubulaire 52 et les tubes 54 et 56 peuvent être réalisés en matière plastique, y compris dans un tube de matière plastique transparente, semi-flexible. La temporisation des deux formes de réalisation de l'invention, illustrées sur les figures 1 et 2, ou sur les figures 3 et 4, peut être modifiée par variation de la dimension de l'entaille 36 ou 70, un accroissement de la section de l'entaille diminuant la temporisation imposée au passage du fluide lorsque les billes 22 et 64 sont en contact avec leurs sièges annulaires respectifs 20 et 66. On a donc réalisé un ensemble à valve qui peut être utilisé, soit comme valve ou clapet unidirectionnel de retenue, soit comme valve de temporisation, et qui comporte un corps tubulaire allongé supportant un élément mobile d'obturation se présentant sous la forme d'une bille qui est normalement appuyée sur un siège annulaire, en position de fermeture, par l'action de rappel d'un corps en mousse de matière plastique élastique. La mousse agit à la fois comme un ressort et comme un filtre à air pour retenir des particules de saletés entraînées dans l'air. Dans une forme de réalisation de l'invention, le corps de la valve est réalisé en métal et dans une autre forme de réalisation, il peut être constitué de tronçons tubulaires en métal ou en matière plastique. Dans les deux formes de réalisation de l'invention, les extrémités opposées du corps sont de même dimension, de sorte qu'elles peuvent être insérées dans des extrémités adjacentes d'un tube de transport de fluide après que ce tube a été sectionné, ce qui permet un montage aisé. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la valve décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Valve de commande d'écoulement, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (12) délimitant une cavité (14), deux orifices (18, 34) formés dans le corps et communiquant avec la cavité, un siège (20) formé par l'un (18) des orifices à l'intérieur de la cavité, un élément (22) d'obturation pouvant être appliqué contre le siège et en être éloigné sous l'effet de l'écoulement d'un fluide par les orifices, dans des sens opposés, et un filtre à fluide (24) en mousse élastique, disposé dans la cavité et pouvant entrer en contact avec l'élément d'obturation afin de le rappeler élastiquement en position de contact avec le siège. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps est constitué d'un élément tubulaire allongé (12) et en ce que la cavité est sensiblement cylindrique, les deux orifices étant formés aux extrémités opposées de la cavité. 3. Valve selon la ravendication 2, caractérisée en ce qu'un siège annulaire (26) est formé à une extrémité de la cavité cylindrique, le filtre présentant des surfaces opposées pouvant porter contre ce siège annulaire et l'élément d'obturation. 4. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le siège comporte une partie évidée (36) formant un canal étranglé qui part de la cavité lorsque l'éliment d'obturation est dans sa position de fermeture, afin de temporiser l'écoulement du fluide. 5. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de fermeture est un élément sphérique. 6. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps est formé d'un élément tubulaire (12) qui est refoulé à une extrémité (18) pour former le siège de la valve, l'élément tubulaire comportant un étranglement annulaire (28) espacé du siège et formant un siège (26) pour le filtre. 7. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps est formé d'un tube (52), les deux ori fices (58, 60) étant constitués par deux éléments tubulaires (54, 56) emmanchés hermétiquement dans des extrémités opposées du tube du corps et espacés l'un de l'autre pour former ladite cavité (62), une extrémité de l'un des tubes formant le siège (66) contre lequel peut porter l'élément d'obturation (64), et une extrémité de l'autre tube formant un siège destiné à maintenir le filtre (68) en contact avec l'élément d'obturation. 8. Valve selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'extrémité du tube formant le siège de la valve présente une entaille (70) constituant un canal de purge lorsque l'élément d'obturation est en contact avec l'extrémité du tube. 9. Valve selon la revendication 6, caractérisée en ce que les tubes ont le même diamètre extérieur afin. de recevoir des extrémités adjacentes d'un tube flexible (38).