Brevet FR2541747A1 — publié le 19840831

La présente invention concerne les électrovannes en cartouche, et plus particulièrement les électrovannes en cartouche à commande manuelle. Dans une forme de vanne à clapet, ou à bobine, du type électromagnétique en cartouche, une soupape pilote est positionnée de façon sélective au moyen d'un plongeur pour commander les états ouvert et fermé d'une vanne principale associée Le plongeur est lui-même positionné de façon sé- lective par une bobine de solénoïde et des moyens à ressort de poussée associés. Un problème apparaît dans de telles électrovannes en cartouche du fait qu'il est parfois souhaitable de commander la vanne manuellement, de manière à fermer ou ouvrir la van- ne dans le cas d'une défaillance du solénoïde. Dans un dispositif connu, un bouton est associé par vissage à la structure pour permettre l'action sur la comman- de à solénoïde. La présente invention concerne une vanne perfection- née comportant une commande manuelle à action rapide de la soupape pilote. Plus particulièrement, la présente invention concer- ne une vanne comportant un carter, un élément de commande de l'écoulement mobile dans le carter, une soupape pilote mobile dans le carter et destinée à commander la position de l'élément de contrôle de l'écoulement, un organe de com- mande à mouvement de va-et-vient associé à la soupape pilote pour le positionnement de celle-ci, et des moyens à commande électrique pour le positionnement sélectif de l'organe de commande, des moyens pour fournir une commande manuelle à action rapide outrepassant la commande des moyens électriques coepre- nant un élément actionnable manuellement, des moyens pour relier l'élément actionnable manuellement à l'organe de com- mande, des moyens à épaulements que l'on peut dégager com- prenant un premier épaulement fixe par rapport au carter et un-second épaulement mobile avec l'organe de commande, et des moyens sensibles à la manipulation sélective de l'orga- ne actionnable manuellement, pour (a) positionner de façon sélective les moyens à épaulements pour verrouiller l'organe de commande dans une position présélectionnêe, ou (b) libé- rer l'organe de commande, pour effectuer le positionnement sélectif commandé manuellement de l'élément de contrôle de l'écoulement, par exemple dans le cas'd'une défaillance des moyens à commande électrique. Dans la forme de réalisation illustrée, l'élément actionnable manuellement comprend un bouton. Dans la forme de réalisation illustrée, les moyens à épaulements comprennent des moyens définissant une fente et des moyens associés définissant une saillie mobile dans la fente dans le sens de sa longueur. Dans la forme de réalisation illustrée, la fente comprend une première partie s'étendant dans la direction du mouvement de va-et-vient de l'organe de commande de la soupape pilote, et une seconde partie s'étendant transver- salement à celle-ci. Dans la forme de réalisation illustrée, des moyens sont prévus pour pousser l'organe de commande à partir de la position présélectionnée. Dans la forme de réalisation illustrée, les moyens de poussée comprennent un ressort s'étendant entre le carter et l'élément actionnable manuellement. L'invention concerne le fait de prévoir des moyens de verrouillage montés sur le carter pour retenir l'organe de commande de façon à pouvoir le dégager pour maintenir la vanne dans la position présélectionnée et des moyens d'étanchéité pour rendre étanche l'organe de commande au carter, les moyens d'étanchéité étant disposés de manière à être accessibles pour leur entretien lors du démontage des moyens de verrouil- lage du carter. Dans la forme de réalisation illustrée, les moyens de verrouillage comprennent un guide fixé par vissage sur le carter, destiné-à comprimer de façon réglable les moyens d'étanchéité. La vanne de la présente invention est de structure extrêmement simple et économique tout en procurant le fonc- tionnement par commande manuelle à action rapide tout à fait souhaitable mentionné ci-dessus. D'autres aménagements et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description sui- vante, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en perspective d'une vanne comportant une structure de commande manuelle à action ra- pide selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en coupe transversale agran- die de celle-ci, sensiblement le long de la ligne 2-2 de la Figure 1; et la Figure 3 est une vue en projection illustrant la disposition de la fente des moyens de commande manuelle à action rapide. Dans la forme de réalisation illustrative de l'in- vention représentée sur les dessins, une électrovanne glo- balement désignée par 10 comprend une soupape circulaire comportant un organe d'obturation principal 11 s'appuyant de façon sélectivement amovible sur un siège de soupape 12. Le déplacement de la soupape principale est assujet- ti à un guide 13 mobile dans une partie de guidage 14 du siège de soupape Le déplacement du guide 13 est lui-même accompli par le déplacement correspondant d'une soupape pi- lote 15 dont la position est normalement commandée par un plongeur 16, qui est lui-même positionné de façon sélective par une bobine de solénoïde 17 entourant le plongeur de fa- çon concentrique Le plongeur est mobile dans un manchon tubulaire 18 qui est fermé à son extrémité supérieure par un embout 19, et qui est relié à son extrémité inférieure au siège de soupape, par l'intermédiaire d'un écrou de raccord adapteur 20. Un ressort de poussée 21 est comprimé coaxialement entre l'embout 19 et le plongeur 16 de manière à repousser le plongeur vers le bas, en observant la Figure 2, contre l'action des moyens à bobine de soléno Ide 17 à commande électrique. La présente invention, comme brièvement mentionné plus haut, concerne le fait de prévoir des moyens à comman- de manuelle pour effectuer le contrôle du positionnement de la soupape pilote 15, lorsqu'on le souhaite Plus particu- b lièrement, en référence à la Figure 2, les moyens de com- mande manuelle, globalement désignée par 22, sont montés sur la partie d'extrémité supérieure 23 de l'embout 19 qui, comme le montre la Figure 1, s'étend vers le haut à partir d'une bobine encapsulante 17 entourant le plongeur 16 et des parties de l'embout 19 de la vanne La vanne peut être fixée de façon amovible dans la bobine 17 au moyen d'un écrou 25 vissé sur une partie d'extrémité filetée 26 de l'embout, comme le montre la Figure 1. La partie d'extrémité 23 de l'embout présente un renfoncement 27 s'ouvrant vers l'extérieur Le renfoncement présente, le plus à l'intérieur, une partie cylindrique de petit diamètre 28 recevant une bague d'étanchéité 29 en O Vers l'extérieur à partirde la partie 28 du renfoncement, le renfoncement 27 comporte une partie cylindrique de plus grand diamètre 30 recevant une rondelle 31 Vers l'extérieur à partir de là partie 30 du renfoncement, le renfoncement 27 comporte une partie 32 encore agrandie qui est taraudée de manière à recevoir une partie filetée correspondante 33 d'un guide 34 L'extrémité la plus à l'intérieur 35 du guide dé- finit une partie cylindrique de diamètre réduit qui est en butée contre la rondelle 31 située dans la partie 30 du ren- foncement de l'embout La compression de la bague 29 en O pour la rendre étanche est accomplie en réglant le vissage de la partie de guidage 33 dans le renfoncement taraude 32 de l'embout. On notera que, lors du dévissage de la partie de guidage filetée 33 de l'embout, la rondelle 31 et la bague en O 29 peuvent être facilement retirées, par exemple pour leur entretien ou leur remplacement, selon les cas. Toujours en référence à la Figure 2, le guide 34 présente une partie extérieure 36 pourvue d'un renfoncement axial 37 s'ouvrant vers l'extérieur et recevant de façon coulissante la tige 38 d'un bouton 39 Le bouton présente $ 4 254174 ? une partie externe moletée 40 permettant sa manipulation du bout des doigts. La tige 38 du bouton peut coulisser à la fois axiale- ment et en rotation dans le renfoncement 3/ du guide. Un organe de commande 41 comporte une extrémité extérieure 42 retenue de façon fixe dans la tige du bouton par une vis d'arrêt 43 L'organe de commande s'étend coaxia- lement vers le bas à travers une ouverture 44 de la partie d'extrémité inférieure 35 du guide, à travers la bague en 0 29, et à travers un alésage axial 45 L'extrémité inférieure 46 de l'organe de commande s'étend à travers un alésage 47 du plongeur 16 et comporte à son bout une tête plus large 48 reçue dans un renfoncement plus large 49 situé à l'extrémi- té inférieure de l'alésage 47, vers l'extérieur par rapport à la soupape pilote 15. Comme le montre la Figure 2, le ressort hélicoïdal 21 est disposé coaxialement autour de la partie 46 de l'orga- ne de commande située à l'intérieur d'un renfoncement 50 s'ouvrant vers l'extérieur à l'extrémité extérieure de l'a- lésage 47. Le bouton 39 est repoussé vers lextérieur par un ressort hélicoïdal 51 entourant coaxialement la partie 42 de l'organe de commande à l'intérieur de la partie filetée intérieure 33 du guide 34. Comme le montre en outre la Figure 1, la partie ex- térieure 36 du guide 34 présente une fente en forme de L 52 recevant coulissante l'extrémité extérieure 53 de la vie de blocage 43 Comme le montrent les Figures 1 et 3, la fente présente une partie longitudinale fermée 54 s'étendant paral- lèlement à la direction du déplacement de la soupape pilote, et une partie transversale 55 s'étendant circonférentielle- ment par rapport à la partie 36 du guide, et donc perpendi- culairement à la direction du déplacement de la soupape pi- lote A son extrémité opposée, la partie 55 de la fente pré- sente un renfoncement 56 tourné vers l'intérieur, destiné à verrouiller de façon amovible l'extrémité 53 de la vis d'ar- rêt et à retenir le bouton de commande dans sa position la plus vers l'intérieur. Lorsque le bouton de commande 39 est manipulé par un serrage des doigts approprié de la partie 40 de manière à pousser la partie d'extrémité 53 de la vis d'arrêt à partir du renfoncement 56 contre l'action de poussée du ressort 51, et donc pour l'aligner avec la partie longitu- dinale 54 de la fente le fait de libérer la partie 40 du bouton permet au ressort 51 d'éjecter rapidement l'organe de commande 41 vers sa position la plus à l'extérieur, pour laquelle la tête 48 atteint le fond du renfoncement 49 La force de poussée agissant sur la tête 48, ainsi que la for- ce du ressort 51, provoquent la poussée du plongeur 16 par l'organe de commande pour qu'il prenne sa position ouverte, dans laquelle le plongeur s'appuie contre l'embout 19 Lors de ce déplacement, la force du ressort 50 est surmontée. Pour permettre le fonctionnement normal de la van- ne sous le contrôle de la bobine de solénoïde 17, l'utili- sateur manipule simplement le bouton 39 vers le bas de ma- nière à déplacer la tête 53 de la vis d'arrêt à travers les parties 54 et 55 de la fente vers le renfoncement 56, comme illustré sur la figure 3 Ceci verrouille la commande dans sa position inopérationnelle, pour laquelle la tête 48 de l'organe de commande occupe la position basse illustrée sur la Figure 2, pour ainsi permettre au plongeur 16 d'être ac- tionné de la façon normàle par la bobine de solénoïde 17. La vanne en cartouche 10 de la présente invention peut être utilisée dans une vaste gamme d'applications in- dustrielles dans lesquelles on utilise des vannes circulaires et à bobine de type en cartouche La vanne peut être utilisée pour fonctionner de la manière normale, dans laquelle la commande de la position de la vanne principale par la soupape pilote est effectuée par une alimentation appropriée des moyens à bobine de solénoïde à commande électrique. Cependant, lorsque l'on souhaite effectuer une com- mande manuelle du fonctionnement automatique de la bobine de la vanne, l'utilisateur peut effectuer une telle commande en manipulant le bouton de commande 39, comme indiqué plus haut, de manière à permettre le fonctionnement normal de la bobine de solénoïde lorsque l'organe de commande 41 est re- tenu dans sa position intérieure par l'engagement des moyens de verrouillage définis par la vis d'arrêt du bouton de com- mande avec la partie en renfoncement 56 du guide 34. Lorsque l'on souhaite prendre la commande du contrô- le par solénoïde, l'utilisateur doit simplement manipuler la partie 40 du bouton 39 de manière à amener la tête 53 de la vis d'arrêt en alignement avec la partie longitudinale 54 de la fente 52, auquel cas la libération du bouton de com- mande permet à la pression due au ressort et au fluide d'agir sur l'organe de commande 41 de manière appropriée pour ame- ner le plongeur 16 danssa position d'appui, vers l'extérieur. La description qui précède de formes de réalisation particulières n'est donnée qu'a titre d'illustration du con- cept inventif général de l'invention. R 54174 ? REVENDICATIONS 1 Vanne caractérisée en ce qu'elle comprend un carter, un élément de commande de l'écoulement ( 11) mobile dans le carter, une soupape pilote ( 15) mobile dans le car ter et destinée à commander la position de l'élément - de contrôle de l'écoulement, un organe de commande ( 41) à mouvement de va-et-vient associé à la soupape pilote pour le positionnement de celle-ci, des moyens à commande électri- que ( 17) pour le positionnement-sélectif de l'organe de com- mande, des moyens ( 22) pour procurer une commande manuelle à action rapide outrepassant la commande des moyens électri- ques ( 17) ces moyens ( 22) comprenant: un élàment ( 39) actionnable manuellement; des moyens ( 43) pour relier l'élément ( 39) action- nable manuellement à l'organe de commande ( 41); des moyens à épaulements que l'on peut dégager comportant un premier épaulement ( 56) fixe par rapport au carter et un second épaulement ( 53) mobile avec l'organe de commande ( 41); et des moyens ( 38)sensibles à la manipulation sélec- tive de l'organe ( 39) actionnable à la main pour positionner de façon sélective les moyens à épaulements ( 53, 56) pour (a) verrouiller l'organe de commande ( 41) dans une position présélectionnée ou (b) libérer l'organe de commande ( 41) pour effectuer le positionnement sélectif commandé manuelle- ment de l'élément de contrôle de l'écoulement ( 11) par exem- ple dans le cas d'une défaillance des moyens à commandé é- lectrique ( 17)o 2 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément actionnable manuellement comprend un bou- ton ( 39). 3 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens à épaulements comprennent des moyens ( 36) délimitant une fente ( 54 à 56) et des moyens associés définis- sant une saillie ( 53) mobile dans la fente dans le sens de sa longueur. 4 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens à épaulements comprennent des moyens dé- limitant une fente ( 54 à 56) et des moyens associés défi- nissant une saillie ( 5-3) mobile dans la fente dans le sens de sa longueur, ladite fente comportant une première partie ( 54) s'étendant dans la direction du mouvement de va-et- vient de l'organe de commande ( 41) de la soupape pilote ( 15) et une seconde partie ( 55) s'étendant transversalement à la première. 5 Vanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que la fente comporte en outre une troisième partie ( 56) s'étendant dans le sens du mouvement de va-et-vient de l'or- gane de commande ( 41) de la soupape pilote ( 15). 6 Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que la seconde partie ( 55) de la fente s'étend transversa- lement entre lesdites première ( 54) et troisième ( 56) par- ties. 7 Vanne selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites première ( 54) et troisième ( 56) parties ont des longueurs longitudinales différentes. 8 Vanne selon la revendication 7, caractérisée en ce que la longueur de la plus courte saillie ( 53), la saillie débordant ainsi de la partie trans- versale la plus courte de la fente lorsqu'elle est reçue dans celle-ci. 9 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens ( 51) pour pousser l'organe de commande ( 41) à partir de sa position présélec- tionnée. Vanne selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens de poussée comprennent un ressort t 51) s'étendant entre le carter et l'élément ( 39) actionnable manuellement - 11 Vanne selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de poussée comprennent un guide ( 34) supporté par le carter et un ressort ( 51) s'étendant entre le guide ( 34) et l'élément ( 39) actionnable manuellement. 12 o Vanne selon la revendication 11, caractérisée en ce que le guide ( 34) supporte en coulissement l'élément ( 39) actionnable manuellement. 13 Vanne selon la revendication 12, caractérisée en ce que le guide délimite le premier épaulement ( 56). 14 Vanne, du type comprenant un carter, un élé- ment de commande de l'écoulement ( 11) mobile dans le carter, une soupape pilote ( 15) mobile dans le carter et destinée à commander la position de l'élément de contrôle de l'écou- lement, un organe de commande ( 41) à mouvement de va-et- vient associé à la soupape pilote pour le positionnement de celle-ci, des moyens à commande électrique ( 17) pour le positionnement sélectif de l'organe de commande, carac- térisée en ce qu'elle comprend en outre: des moyens de verrouillage ( 53, 56) 'montés sur le carter pour retenir l'organe de commande ( 41)de façon à pouvoir le dégager et pour maintenir la vanne ( 11,12) dans une position présélectionnée; des moyens ( 51) pour rapidement déplacer l'organe de commande ( 41) pour repositionner la vanne ( 11, 12) à par- tir de la position présélectionnée lors du dégagement des moyens de verrouillage ( 53, 56) et des moyens d'étanchéité ( 29) destinés à rendre étanche l'organe de commande ( 41) sur le carter, les moyens d'étanchéité ( 29) étant disposés de manière à être acces- sibles pour leur entretien lors du démontage des moyens de verrouillage ( 53, 56) du carter. Vanne selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens pour déplacer rapidement l'organe de commande ( 41) comprennent des moyens a ressort( 51). 16 Vanne selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage ( 53, 56) comprennent des moyens de blocage dégageables. 17 Vanne selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage ( 53,56) comprennent un organe de commande ( 39) actionnable manuellemento 18 Vanne selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage ( 53,56) comprennent un guide ( 34) fixé par vissage sur le carter pour comprimer de façon réglable les moyens d'étanchéité ( 29) o