Brevet FR2534345A1 — publié le 19840413

La présente invention concerne un clapet assem- blé perfectionné de commande de débit et, plus particuliè- rement,un agencement perfectionné de commande de débit destiné à être utilisé en liaison avec des systèmes de fluide montés sur une base. L'utilisation de clapets montés sur une base et les avantages qu'ils présentent ainsi sont bien connus. Dans de tels systèmes, une base îest prévue dans laquelle sont formés des canaux de passage de fluide Divers élé- ments faisant office de clapets et composants de système de fluide peuvent être montés sur ces bases de manière à permettre les raccordements de fluide désirés tout en limi- tant l'utilisation de canalisations extérieures Bien que de tels agencements soient particulièrement avantageux pour réduire la complexité des canalisations du système, ils souffrent de certains inconvénients dus à leur compa- cité Il est souvent nécessaire-de mettre en oeuvre un agen- cement d'étranglement dans une ou plusieurs conduites de fluide pour commander le courantd'air et, par conséquent, la vitesse de réaction du système, ou pour d'autres fins. Avec les ensembles de clapets montés sur une base du-type connu jusqu'ici, on effectue cet étranglement en utilisant une base spéciale qui emploie des canaux d'étranglement comportant des soupapes à aiguille de commande de débit ou 2, analogues Manifestement, la nécessité de creuser les corps de clapet pour former de tels canaux en augmente grandementle coût En outre dans de nombreux cas, le cla- pet lui-même n'est pas facilement accessible à cause de la compacité du système de fluide, C'est-à-dire qu'il est né- cessaire ou souhaitable que l'organe d'actionnement de l'élément de clapet soit disposé à l'avant du corps de clapet de manière à faciliter les réglages et à ce que les composants auxiliaires ne bloquent pas les éléments de ré- glage Dans de nombreux cas, il y a deux ou plusieurs en- sembles de clapets de commande de débit dans une base don- née Avec un tel agencement, il est évidemment important de pouvoir accéder commodément aux organes d'actionne- ment de chacun des clapets, Il est particulièrement souhai- D 5 table que tous les organes d'actionnement des clapets soient disposés à une même extrémité du corps, Avec les constructions proposées antérieurement, cela n'était pas possible En dehors des défauts cités ci-dessus, l'utili- sation d'un noyautage spécial donne naissance à des étran- glements du courant qui, dans certains cas, ne sont pas souhaitables, L'objet principal de la présente invention est, par conséquent, un ensemble perfectionné de commande de débit destiné à être utilisé avec des clapets montés sur une base. Un autre objet de la présente invention est un clapet assemblé simplifié, de faible coût, tout en étant hautement efficace. Un autre objet de la présente invention est un clapet assemblé perfectionné o un étranglement est possi- ble alors que simultanément la capacité maximum de débit * n'est pas fâcheusement affectée. Un autre objet de la présente invention est un clapet assemblé de commande de débit o l'organe d'action- nement de clapet est positionné de manière à être facile- ment Accessible à des fins de réglage, Une première caractéristique de la présente in- vention concerne un élément de commande de débit pour in- 3, terposition dans un système de fluide comprenant un corps de clapet destiné à-être interposé entre une paire d'éléments du système ayant des orifices de passage du courant de fluide qui sont destinés à communiquer entre eux Le corps de clapet comporte un orifice dé passage du courant de fluide s'étendant entre ses faces opposées qui a pour fonction d'assurer une communication entre les ori- fices des éléments lorsqu'il est reçu entre eux, Cet ori- fice a une section en coupe non cylindrique Un élément de clapet est supporté en rotation dans le corps de clapet et s'étend à travers l'orifice de passage du courant de fluide L'élément de clapet a une partie semi-cylindrique d'un diamètre au moins égal à la cote de l'orifice de passage du courant de fluide transversale à l'axe de ro- tation de l'élément de clapet dans le corps de clapet et comporte un dégagement dans un côté de sorte que la rota- tion de l'élément de clapet dans le corps de clapet permet de provoquer l'étranglement du courant dans l'orifice de passage du courant de fluides Une autre caractéristique de la présente inven- tion est destinée à être mise en oeuvre dans un bloc de clapet qui est prévu pour être placé entre une paire d'éléments pour commander le débit entre des orifices res- pectifs qu'ils comportent, Le bloc de clapet comporte une paire de surfaces opposées, chacune prévue pour être en contact étanche avec une surface de l'élément respectif. Un orifice de commande s'étend à travers le bloc entre l'une des faces et l'autre face, et est destiné à permet- tre le passage du courant entre les orifices respectifs des éléments Le bloc comporte des surfaces latérales qui s'étendent entre des côtés opposés des surfaces en opposi- tion et des surfaces extrêmes qui s'étendent entre des extrémités opposées des surfaces opposées, Un élément de clapet de commande est supporté en rotation autour d'un axe qui s'étend entre les surfaces latérales et qui est positionné de manière à commander directement le courant traversant l'orifice de commande, Des moyens d'actionne- ment sont prévus pour l'élément de clapet de commande qui 4 2534345 sont accessibles à l'une des faces extrêmes pour faire tourner l'élément de clapet autour de son axe afin de com- mander le courant traversant l'orifice de commande. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un cla- pet de commande de débit selon la présente invention; La figure 2 est une vue partielle en plan du clapet des parties étant représentées en crevé; La figure 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe du clapet pri- se généralement le long de la ligne 4-4 de la figure 2; et La figure 5 est une vue, en partie semblable à celle de la figure 4, représentant le fonctionnement de l'organe d'actionnement de clapet, Dans les figures, la référence 11 représente globalement un ensemble de commande de débit selon la pré- sente invention L'ensemble 11 est plus particulièrement destiné à être utilisé avec un clapet monté sur base, com- me cela apparaîtra ultérieurement. L'ensemble 11 comporte un bloc, représenté glo- balement par la référence 12, ayant une surface supérieu- re 13 et une surface inférieure 14 qui sont généralement planes Un certain nombre d'orifices de commande de dé- bit 15, 16, 17, 18 et 19 s'étendent à travers le bloc 12 entre la face 13 et la face 14 Les orifices 15, 16, 17, 18, et 19 sont généralement rectangulaires, bien que compor- tant des parties extrêmes arrondies, et s'étendent per- pendiculairement aux surfaces supérieure et inférieure 13 et 14 Des évidements 21 s'étendent à travers le bloc 12 entre la face 13 et la face 14 Les évidements 21 débou- chent dans l'une ou l'autre face latérale 22, 23 du bloc 12, faces qui s'étendent perpendiculairement aux faces supérieure et inférieure 13 et 14 et sont destinées au passage d'attaches, telles que des boulons, pour la fixa- tion des divers composants du système de fluide. , Le bloc 12 comporte en outre une face avant 24 et une face arrière 25, L'ensemble 11 est prévu pour être interposé dans un circuit de fluide entre au moins une paire d'éléments tels qu'une base (non représentée) et un clapet (non re- présenté),Dans un tel montage, les surfaces supérieure et inférieure 13 et 14 seront en contact étanche avec les com- posants associés du système de fluide et un ou plusieurs orifices 15 à 19 assurera une communication de fluide en- tre ces éléments,Aveclde tels agencements, la pratique a été de prévoir une certaine forme d'étranglement ou com- mande de fluide par l'intermédiaire d'au moins certains orifices pour commander le dégré de communication et des caractéristiques telles que la vitesse de réaction du sys- tème associé, Avec le type d'ensembles de commande de débit proposé dans l'art antérieur, il est nécessaire de creuser des canaux séparés de commande de débit dans lesquels on utilise des soupapes à aiguille ou analogues pour comman- der la communication et, par conséquent; la vitesse de - réaction du système assocléi L'utilisation de tels canaux augmente évidemment le co Qt, nécessite un usinage supplé- mentaire,et se traduit fréquemment par une position de la soupape à aiguille telle qu'on ne peut facilement y accéder lorsque l'ensemble est monté, C'est-à-dire qu'il est sou- haitable d'avoir la commande de clapet soit sur la face avant soit sur la face arrière 24, 25 de l'ensemble 11, et tous les organes de commande sur la même -face de manière à faciliter le réglage Normalement, ces deux faces sont les deux seules faces accessibles de l'ensemble 11 o Selon la présente inventions un agencement perfectionné de clapet de commande est employé qui ne nécessite aucun canal creu- sé spécialement et de plus qui facilite le réglage à la fa- ce avant 24,comme cela apparaîtra O Selon la présente invention, le courant de fluide traversant les orifices 15 et 19 est commandé par des en- sembles à clapet comme cela sera décrit, Un alésage cylin- drique 26 est percé dans le sens transversal du bloc 12 à partir de la face latérale 23 dans la direction de la fa- 6, 2534345 ce opposée 22, L'alésage 26 coupe l'orifice 15 mais son diamètre est supérieur à la cote transversale de l'orifi- ce 15 L'axe de l'alésage 25 est décalé par rapport à l'orifice 15, et de ce fait, peut s'étendre le long d'un côté périphérique de l'orifice, Un élément de clapet cy lindrique,représenté dans ses grandes lignes par la réfé- rence 27, est supporté à l'intérieur de l'alésage 26. L'élément de clapet 27 comporte un évidement 28 dans l'un de ses côtés qui s'étend le long de l'orifice 25 L'évide- ment 28 est dimensionné de façon que, lorsque l'élément 27 se trouve dans la position d'ouverture totale, il n'y a aucun obstacle à la circulation du fluide dans l'orifi- ce 15 En variante, une rotation suffisante de l'élément 27, d'une manière qui sera décrite ultérieurement, per- mettra de fermer l'orifice 15. Un alésage similaire 29 s'étend depuis la face 23 vers la face 22 et coupe l'orifice 19 Un élément de clapet 31 est supporté dans l'alésage 29 et comporte également un évidement 32 qui peut coopérer, lors de la rotation angulaire de l'élément de clapet 31, de maniè- re à commander le débit dans l'orifice 19 Comme pour l'orifice 15, l'alésage 29 est décalé et le diamètre de l'élément 31 est sensiblement supérieur à la cote trans- versale de l'orifice 19, Là encore, l'évidement 32 est dimensionné de façon à ce qu'il n'y ait soit aucune entra- ve au passage du fluide dans l'orifice 19, soit une ferme- ture totale de l'orifice. Chaque élément de clapet 27 et 31 comporte une rainure circonférentielle 33 dans laquelle est monté un joint torique 34 de façon A rendre étanche l'extrémité ouverte respective de l'alésage 26 ou 29. Un couvercle ayant la forme générale d'un L, représenté dans ses grandes lignes par la référence 35, est fixé au bloc 12 au moyen d'une paire de vis 36, dont l'une est vissée dans la face avant 24 et l'autre dans la face latérale 23, Le couvercle 35 ferme un évidement rec- tangulaire 37 s'étendant généralement dans le sens verti- cal qui est formé à la jonction entre les faces avant et 7, 2534345 latérale 24, 23 Le côté long du couvercle 35 comporte un long évidement, généralement rectangulaire, 38 et un évi- dement plus petit généralement rectangulaire 39 Une lon- gue tige d'actionnement 41 est supportée en coulissement à l'intérieur de l'évidement 38 et une courte tige d'ac-r tionnement 42 est supportée en coulissement à l'intérieur de l'évidement 39, La tige 41 comporte une fente 43 s'éten- dant verticalement dans laquelle passe un axe 44, L'axe 44 est comprimé excentriquement dans l'extrémité de l'élé- ment de clapet 27 de sorte que le mouvement coulissant de la tige 41 dans l'évidement 38 aura pour effet de provo- quer une rotation de l'élément 27 v De même, la tige d'ac- tionnement 42 comporte un évidement 45 dans lequel est reçu un axe 46 qui est fixé à l'élément 31. Les tiges 41 et 42 comportent des extrémités 47 et 48 cambrées vers l'intérieur qui s'étendent dans l'évidement 37 du bloc de clapet et qui comportent des ouvertures taraudées de manière à recevoir des vis d'ac- tionnement 49 et 51 respectivement, Les vis 49 et 51 tra- versent des alésages 52 de la plaque formant couvercle 35 et sont rendues axialement fixes par rapport à la plaque grâce à des bagues élastiques ou des bagues en E, 53, et à leurs têtes agrandies Les têtes des vis 49 et 51 sont protégées par des manchons cylindriques 54 qui sont fixés d'une manière appropriée à la plaque 35, On verra facilement que la rotation de l'une ou l'autre des vis de réglage 49 ou 51 provoquera un déplace- ment axial de la tige de commande respective 41 ou 42 par rapport au bloc 12 et à la plaque 35 Un tel déplacement axial sera transformé en mouvement de rotation de l'élé- ment respectif de clapet 27 ou 31 sous l'effet des liai- sons par axe et fente 43, 44 ou 45, 46 Ainsi, la position * angulaire des éléments de clapet 27 ou 31 peut être fa- cilement commandée à partir de la face avant de l'ensemble ll De plus, comme cela a été noté précédemment, les élé- ments 27 et 31 peuvent être placés entre une position de fermeture totale dans laquelle les orifices respectifs 15 et 19 sont fermés et une position d'ouverture complète o 8 2534345 il n'y a aucun obstacle au passage du courant dans l'un ou l'autre orifice. Il apparaîtra facilement d'après la descrip- tion précédente qu'un ensemble de commande de débit a été prévu dans lequel l'étranglement d'un orifice peut être fa- cilement exécuté sans nécessiter le creusement de canaux dans le bloc de clapet En outre, le réglage peut être effectué à partir de la face avant du clapet, et ainsi, les opérations de réglage sont facilitées même lorsque l'ensemble est monté dans un système, Dans le mode de réa- lisation représenté, on fait appel à deux éléments de cla- pet pour la commande du débit, Il apparaîtra facilement que la présente invention peut être utilisée avec un nom- bre plus ou moins-grand d'éléments de clapet Quel que soit le nombre de ces éléments, il est néanmoins souhaita- ble de prévoir des organes d'actionnement pour tous ces éléments qui soient situés à la même extrémité du bloc. En outre, il n'est pas nécessaire que l'agencement de com- mande de débit soit incorporé dans un bloc de clapet sé- paré En variante, l'agencement décrit peut être incorpo- ré directement dans la base ou dans un ensemble principal de clapet sans s'éloigner de certains aspects de la présen- te invention De plus, la construction spécifique du bloc peut être modifiée, comme peut l'être le procédé de trans- mission du mouvement entre les organes d'actionnement et les éléments de commande de débit, On peut également mo- difier les évidements pratiqués dans les éléments de com- mande de débit de manière à les adapter à des installa- tions spécifiques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparaîtront à l'homme de l'art, 9 ' REVENDICATIONS 1 Elément de commande de débit destiné à être incorporé dans un système de fluide comprenant un corps de clapet prévu pour être interposé entre une paire d'éléments du système comportant des orifices de fluide destinés à communiquer entre eux, le corps comportant un orifice de passage du courant de fluide s'étendant entre ses extrémités opposées et prévu pour assurer la communi- cation entre les orifices d'élément lorsqu'il est reçu- entre eux, l'orifice de passage du courant de fluide ayant une section en coupe non cylindrique, un élément de cla- pet supporté en rotation dans le corps de clapet et s'étendant à travers l'orifice de passage du courant de fluide, cet élément de clapet ayant une partie semi-cylin- drique d'un diamètre au moins égal à la cote transversale de l'orifice de commande de débit transversal à l'axe de l'élément de clapet, et un évidement dans l'un de ses côtés de sorte que La rotation de l'élément de clapet dans le corps permet d'étrangler le courant dans l'orifice de passage du courant de fluide, 2 Elément de commande de débit selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'orifice de passage du courant de fluide a une section en coupe généralement rec- tangulaire. 3 Elément de commande de débit selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que la partie cylindrique de l'élément de clapet a un diamètre sensiblement supé- rieur à la largeur de l'orifice de passage du courant de fluide, l'évidement ayant une largeur sensiblement égale à la largeur de l'orifice de passage du courant de fluide et l'axe de rotation de l'élément de clapet étant disposé excentriquement à, l'orifice de clapet, 4 Elément de commande de débit selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second orifice de passage du courant de fluide s'éten- dant à travers le corps de clapet entre ses faces opposées et généralement parallèle à l'orifice de passage du cou- rant de fluide cité en premier. 2534345 Elément de commande de débit selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second élément de clapet pouvant coopérer avec le second orifice de passage du courant de fluide pour commander le débit de ce courant. 6 Elément de commande de débit selon la reven- dication 5, caractérisé en ce que chacun des éléments de clapet comporte un axe fixé excentriquement sur lui et comprend en outre un organe d'actionnement de clapet sup- porté en coulissement qui comporte une fente s'étendant transversalement pour recevoir l'axe afin de provoquer la rotation de l'élément de clapet. 7 Elément de commande de débit selon la reven- dication l,caractérisé en ce que l'élément de-clapet com- porte un axe fixé à l'une de ses extrémités en un point excentrique à-son axe de rotation et comprend en outre une tige d'actionnement de clapet ayant une fente dans laquelle l'axe est reçu, la tige étant supportée en coulis- sement pour être déplacée par le corps de clapet dans une direction parallèle aux faces opposées, 8 Bloc de clapet destiné à être placé entre une paire d'éléments pour commander le débit entre cer- tains de leurs orifices respectifs, ce bloc ayant une paire de surfaces opposées, prévues chacune pour être en contact étanche avec une surface d'un élément respectif parmi lesdits éléments, un orifice de commande s'étendant à travers le bloc entre l'une des faces et l'autre face, et prévu pour permettre le passage de fluide entre les orifices respectifs des éléments, le bloc ayant des sur- faces latérales s'étendant entre des côtés opposés des surfaces opposées et des surfaces extrêmes s'étendant en- tre des extrémités opposées des surfaces opposées, un élément de clapet de commande supporté en rotation autour d'un axe s'étendant entre les surfaces latérales et posi- tionné de manière à commander directement le débit à tra- vers l'orifice de commande et un moyen d'actionnement pour l'élément de clapet de commande accessible à l'une des faces extrêmes pour provoquer la rotation de l'élé- 11 2534345 ment de clapet autour de son axe afin de commander le dé- bit à travers l'orifice de commande. 9 Bloc selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un orifice de passage du courant de fluide s'étendant à travers le bloc entre ses surfaces opposées, cet orifice étant disposé entre l'ori- fice de commande et l'extrémité du bloc, Bloc selon la revendication 9, caractéri- sé en ce qu'il y a une pluralité d'orifices de passage du courant de fluide s'étendant entre les surfaces opposées de clapet et entre l'orifice de commande et ladite extré- mité. 1 l Bloc selon la revendication 10, caractéri- sé en ce qu'au moins l'un des autres orifices de passage du courant de fluide comprend un second orifice de comman- de et comporte en outre un second élément de clapet pou- vant tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de l'élément de clapet cité en premier et un second moyen d'actionnement pour actionner le second élément de clapet de commande à ladite face extrême. 12 Bloc selon la revendication 11, caractéri- sé en ce que chacun des éléments de clapet comporte un axe d'actionnement fixé à l'élément de manière excentri- que à son axe de rotation et le moyen d'actionnement res- pectif comporte une tige d'actionnement qui est supportée en coulissement par rapport à l'une des faces latérales du bloc et présente une fente recevant l'axe, 13 Bloc selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement comprend un moyen de transfert de mouvement, 14 Bloc selon la revendication 13, caractéri- sé en ce que le moyen de transfert de mouvement comprend un axe fixé à l'élément de clapet excentrique par rapport à son axe de rotation et une tige d'actionnement ayant une fente recevant l'axe pour provoquer la rotation de l'élément de clapet lors du déplacement axial de la tige d'actionnement,