Brevet FR2573411A1 — publié le 19860523

VANNE DE VIDANGE EN MATIERE PLASTIQUE POUR CONTENEURS CONTENANT UN LIQUIDE L'invention concerne une vanne de vidange destinée à des conteneurs, en particulier des conteneurs en matière plastique, comprenant un corps de vanne dans lequel un élément de blocage peut etre déplacé entre une position de fermeture et une position d'ouverture, par l'intermédiaire d'un moyen de réglage. Des vannes fonctionnant selon ce principe sont connues et fréquemment utilises pour des récipients contenant des liquides. Ces vannes sont toutefois de forme relativement compliquée et constituees d'une multitude d'éléments. Ainsi, on connaît une version dans laquelle, sur un axe excentrique est monté un disque excentrique qui, à son tour, coulisse dans le guidage excentrique d'une tête de soupape. Un inconvénient de ce mode de réalisation est que la construction du disque excentrique, du guidage excentrique et de l'axe excentrique à l'intérieur de la section du corps de vanne réservée au passage du fluide exile beaucoup d'espace et diminue donc notablement la vitesse de sortie du fluide. On connaît également des vannes à clapet rotatif et tête de soupape actionnée par broche qui sont montées principalement sur les récipients destinés aux conteneurs à trajet unique. Dans ce cas, l'important est non seulement un fonctionnement irréprochable, mais encore une longueur de construction aussi courte que possibles Etant donné que les vannes ne doivent pas déborder auadelà des dimensions extérieures du conteneur, il est nécessaire de prévoir des retraits ou zones en creux correspondants pratiqués dans les parois du récipient en vue d'y disposer les vannes, Ceci est toutefois extrêmement gênant pour évacuer totalement le récipient, Des deux côtés de ces retraits se forment ce que l'on appelle des espaces morts qui ne peuvent être évacués qu'incomplètement, Ainsi, il s'est avéré dans la pratique qu'une quantité résiduelle égale à quelques pour cent de la quantité totale reste dans le récipient. Lorsqu'il s'agit de produits onéreux, ceci constitue une perte nQn négligeable, La profondeur du retrait pratiqué dans le conteneur correspond approximativement à la longueur constructive de ces types de vanne. Il est donc nécessaire de concevoir des vannes dont la longueur de construction est aussi courte que possible. Dans les modes de réalisation connus jusqu'à présent, le corps de la vanne est soudé pendant l'opération de moulage par injection, également pendant la fabrication du récipient du conteneur. Pour des motifs inhérents à la technique de fabrication, le corps de vanne doit dans ce cas venir au ras de la paroi du récipient à l'endroit de la soudure. t'invention a pour objet de conformer une vanne de vidange du type mentionné ci-dessus, de manière à assurer une longueur de construction réduite des pièces placées extérieure- ment au conteneur, afin de permettre de réaliser un retrait de petite dimension dans la paroi du récipient et rendre ainsi possible une bonne évacuation des résidus. En outre, la vanne doit être constituée d'un faible nombre d'éléments, donc d'être peu onéreuse à fabriquer, simple à monter et facile à actionner. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que l'élément de blocage, de préférence en forme de disque, et muni d'un joint élastique, est mobile axialement dans une partie de forme sensiblement tubulaire du corps de vanne et se trouve en liaison à une extrémité avec un élément excentrique d'un moyen de réglage, La confomation tubulaire du corps de vanne ainsi que l'élement excentrique orienté sensiblement transversalement par rapport à l'axe du tube permet une constrution ae longueur réduite et ne comportant que peu d'éléments, Pour les conteneurs en matière plastique, le corps de vanne au moins est étalement fabriqué en matière plastique, la forme tubulaire du corps de vanne constituant elle aussi un avantage particulier pour le procédé de fabrication. L'utilisation de matière plastique permet en outre un montage simple de la vanne car toutes les pièces peuvent être. assemblées les unes aux autre; par embotement Dansunmode de réalisatinn proféré de l';nventiont il est prévu que l'élément excentr;pue présente un étrier excentrique similaire à une manivelle qui coulisse dans un guidage d'excentrique de l'élément de blocage disposé perpendiculairement à l'axe d'excentrique et que ledit élément excentrique s'appuie par son axe d'excentrique, du côté-de la prise, dans un guidage d'excentrique et sur le côté opposé dans un coussinet.Lors d'une rotation de l'étrier excentrique d'environ 180 , celui-ci peut se déplacer librement dans un guidage d'excentrique fonctionnant à la manière d'une glissière de manivelle, de telle sorte que sur l'élément de blocage et ses guidages, ne s'exercent que des forces en direction axiale. Dans un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que l'élément excentrique fabriqué en matière plastique possède un noyau de renforcement en matériau métallique et qu'un bouchon soit moulé sur l'élément excentrique, bouchon qui est muni d'une rainure d'étanchéité et d'une rainure disposée derrière le guidage d'excentrique en direction de l'intérieur du corps en vue de recevoir une rondelle élastique. Un tel élément excentrique peut être fabriqué de manière simple par le procédé de moulage par injection. Le bouchon forme une seule pièce avec l'élément excentrique et sert aussi bien de palier que d'élément d'étanchéité dans la zone du passage de 11 élément excentrique. Dans la rainure d'étan chéité est disposé un joint;; La rondelle Plastique qui peut être montée du cbté de la sortie du corps de vanne assure l'élément excentrique contre toute extraction éventuelle. Une vanne de vidange réalisée de cette manière est donc composée essentisellement ae trois parties- , à savoir le corps de vanne de forme tubulaire l'élément de blocage guidé axialement dans le corps de vanne et I1 élément excentrique, le-montage pouvant s'effectuer par simple embotement de ces pièces. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est prévu que. l'élément excentrique en métal, de préférence en fil d'acier., est formé d'une seule pièce et est monté du côté de la prise dans une douille de guidage insérable dans le corps de vanne Dans les deux modes de réalisation le corps de vanne est muni sur le cbte opposé å l'orifice d'introduction du bouchon on de la douille de guidage, d'un coussinet moulé prévu pour recevoir ltélement excentrique, Dans le mode de réalisation comportant une douille de guidage, il est prévu dans un autre développement de l'invention de fabriquer cette douille en une matière élastiquement déformable et de la munir sur son alésage interne d'une part, et sur sa périphérie externe d'autre part, de bourrelets d'étanchéité, et en.outre de disposer sur le côté situé extérieurement au corps de vanne un collier et sur le côté pénétrant dans l'espace interne du corps de vanne une lèvre d'obturation. I1 est possible ainsi d'insérer par pression dans l'ouverture correspondante dans le corps de vanne la douille de guidage montée sur l'élément excentrique, ce qui a pour effet que les bourrelets d'étanchéité rendent l'espace interne du corps de vanne étanche à l'égard de l'extérieur, On introduit l'élément excentrique comportant la douille de guidage montée dessus à trayers un orifice correspondant dans le corps de vanne, on monte l'extrémité libre de l'élément excentrique dans le coussinet présent dans le corps de vanne et on insère ensuite la douille de guidage par pression dans l'ouverture correspondante du corps jusqu'à ce que le collier mentionné ci=dessus vienne s'appliquer contre le corps de vanne Dns ce cas, la distance entre le collier et la lèvre d' ffobturatinn est dimensionnée de telle manière que lorsque la douille de. guidage est totalement introduite, la levre vivent buter, à la manière d'un enclique tage; sur la paroi interne du corps de. vanne, et empêche de ce fait toute extraction de la douille de guidage, Dans ce cas également, le montage est possible par une simplement opération d'emboîtement, Ce mode de réalisation est particulièrement peu onéreux car le prénmontage des éléments d'étanchéité et la fixatin de la rondelle élastique sont supprimés, Il est prévu en outre un mode de réalisation de l'invention dans lequel l'élément de blocage en forme de disque présente des nervures de guidage orientes axialement qui sont disposées en formant réciproquement un angle de 90 et de telle manière qu'au moins l'une des nervures de guidage coulisse dans une rainure de guidage pratiquée dans le corps de vanne.De ce fait, d'une part se trouve garanti un mouvement axial sans entrave de l'élément de blocage et, d'autre part, on est assuré que les faibles forces transversales qui s'exercent sur l'élément de blocage lors de l'actionnement de l'élément excentrique sont absorbées. Un autre avantage de cette disposition consiste dans le fait que même avec un mode de réalisation très court du corps de vanne, est garanti un guidage sûr de l'élément de blocage à l'intérieur du corps. Ceci est important tout particulièrement lorsque l'élément de blocage ayant de préférence la forme d'un disque et disposé du côté interne du récipient obture l'orifice interne du corps de vanne à la manière d'un couvercle. Ceci a pour conséquence que, lors de l'ouverture, l'élément de blocage pénètre librement dans l'espace intérieur du récipient, Grâce aux nervures de guidage, se trouve également assuré un positionnement sûr de l'élément de blocage même en position d'ouverture ainsi que dans les positions intermédaires éventuelles, Enfin, il est prévu dans un mode de xéalisation de l'invention que le corps de vanne soit muni sur sa paroi externe d'un collier pErtphéråxue fixé pax soudage, Ceci présente pour le montage, l'avantage décisif que la yanne peut être introduite dans un orifice prévu cet effet dans le récipient et quelle p peut etre soudée de manière simple et sure de l'extérieur au moyen du procédé de soudure à miroir. Les différents modes de réalisation d'une vanne de vidange conforme à l'invention sont caractérisés par une structure siraple et perraettent une fabrication en matière plastique par le procédé de moulage par ixnjectiMon, la dépense inhérente à la technique de l'outillage étant maintenue a un niveau très bas grâce à la eonformation semple des différents éléments. Un autre avantage réside dans le fait que le moyen de réglage et l'élément excentrique qui lui est associé présentent une faible dimension par rapport à la direction axiale du corps de vanne, tandis que la pince du corps de vanne munie de l'élément de blocage pénètre à l'intérieur du récipient, On obtient ainsi que la partie de la vanne de vidange située extérieurement à la paroi du récipient puisse hêtre extrêmement courte, de manière à ne necessiter qu'un très faible retrait dans la paroi du récipient en cet endroit, afin d'obtenir que la vanne de vidange ne dépasse pas la paroi externe du conteneur. On obtient en même temps la possibilité d'une évacuation pratiquement totale des résidus. L'invention est représentée à l'aide de dessins schématiques d'exemples de réalisation. Sur ces dessins la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'une vanne de vidange montée dans un retrait de la paroi d'un récipient à liquide, en coupe longitudinale verticale ; la figure 2 représente une vue de dessus de la vanne de vidange comportant la tête de soupape et le guidage excentrique la figure 3 est une- coupe de la vanne de vidange selon la ligne IIIvIII de la figure 2 la figure 4 représente une douille de guidage pour l'élément excentrique la figure 5 est une vue fxontale d'une yanne de vidange comprenant un élément excentrique avec prise fabriqué selon le procédé de moulage par injection la figure 6 est une vue latérale du mode de réalisation représenté sur la figure 5 en coupe longitudinale verticale la figure 7 représente le mode de réalisation du bouchon de l'exemple représente sur la figure 5, en coupe , et la figure 8 est une vue de dessus du bouchon selon la figure Des vannes de vidange de la forme décrite Cisaprès sont disposées au point le plus bas d'un récipient en matière plastique, Camme le représente la fixe Ir ce récipient 6 en matière plastique à base rectangulaire présente, pour des motifs inhérents à la technique de fabrication, des angles et des arêtes fortement arrondis.Sur la figure 1, on peut voir le retrait 6.1 ae la paroi du récipient 6, ainsi que le trajet arrondi suivi par son arête inférieure périphérique 6.2. Ceci met en évidence l'importance d'une longueur aussi réduite que possible de la vanne de vidange dans la partie extérieure au retrait 6.1* L'espace mort créé derriere le retrait 6.1 doit autre aussi réduit que possible. On obtient ceci grâce à la présence, sur le corps de vanne 1 à proximité immédiate du guidage d'excentrique 4, d'un collier périphérique 1.5 fixé par soudage. Ceci permet au corps de vanne 1 de pénétrer à l'intérieur du récipient sur une partie de sa longueur. La fonction de la vanne de vidange est visible également d'après la figure 1. L'élément excentrique 3 fabriqué en une seule pièce en métal, par exemple en fil d'acier, est introduit dans le corps de vanne 1 à travers l'orifice d'introduction 1.2. De ce fait, l'étrier excentrique 3.1 passe à travers le guidage 2.4 sur l'élément de blocage 2 en forme de disque et l'extrémité libre de l'axe excentrique 3.2 est introduite dans le coussinet -3. Ensuite, la douille de guidage 4 est insérée par pression dans l'orifice d'intro duction l.2r la lèvre de blocage 4,4 empêchant toute sortie accidentellet la figure 2 met en évidence le trajet en forme d'arc de cercle de l'étrier 3,1 formant une manivelle dans le guidage d'excentrique 2,4 autour de l'axe d'excentrique 3.2.La longueur du guidage d'excentrique 2,4 pour l'étrier 3,1 dépasse, en positon de fermeture, l'axe central M de l'élément de blocage 2, Dans la position finale du point de fermetures le guide d'excentrique 2,4 assure le quidage de l'étrier 3;;1 auodeia-de l'axe longitudinal M, ce qui a pour effet d'amener l'étrier excentrique 3,1 en position de maintien autonome, car dans la position de fermeture le joint élastique S est comprimé sur I'élément de blocage 2 et maintient l'étrier excentrique en position de fermeture comme le ferait un élément élastique, Toute ouverture accidentelle, par exemple par vibration, se trouve ainsi empêchée, parce que lors de l'ouverture, il est nécessaire de vaincre d'abord le point mort en appliquant une certaine force contre la force élastique du joint 5, Les forces transversales qui se transmettent lors de l'actionnement de l'élément excentrique par le guidage d'excentrique 2.4 sur l'élément de blocage 2 sont absorbées par deux nervures de guidage 2.1, 2,2 décalées réciproquement de 900, Les nervures de guidage 2,2 coulissent dans des rainures de guidage 1.6 pratiquées sur le corps de vanne et empêchent toute torsion du corps de vanne 2 autour de son axe longitudinal M.Le joint élastique 5 est maintenu sur le corps de vanne dans une rainure annulaire 2.3 et réalise l'étanchéité sur le corps de vanne 1 suivant une surface d'étanchéité annulaire axiale et radiale 1.3, 1,4. Ainsi on évite en outre que la vanne puisse être ouverte par un mouvement léger et involontaire du levier de vanne 3, car-l'élément de blocage-est maintenu dans sa position de fermeture par le joint 5 à la manière d'un encliquetage qui ne peut être débloqué qu'en exerbRnt une force correspondante par l'intermédiaire de ltélément excentrague dans le sens de l'ouverture. Un autre mode de réalisation & un élément excentrique 3,7 fabriqué en- matiere' plastique par le procédé de moulage par injection est vis-ible sur les figures 5 et X, Un noyau de renforcement 3, 3, courbé selon la fonte de l'excentrique, fabriqué en un matériau métallique est enrobé de matière plastique appliquée par injection, ce qui a pour effet de réaliser en même temps le moulage monobloc du bouchon 3,4. Ce bouchon 3,4 est muni dune rainure d'étanchéité 3,5 destinée à recevoir un joint 3,11 et d'une rainure 3,6 destinée a une rondelle élastique 3slQ qui, de préférence, est constituez tout comme le joint 3,11 en un matériau du type élastomere r La disposition de la rainure 3.6 est choisie de telle manière quelle vient se situer derrière l'orifice d'introduction 1.2 en direction de l'intérieur du corps, Si l'élément excentrique 3.7 est introduit à travers l'orifice d'introduction 1.2, le guidage excentrique 2.4 et dans le coussinet 1.1, la rondelle élastique 3.10 se détend peu avant la position finale, derrière l'arête interne de l'orifice 1.2 et bloque de ce fait l'élément excentrique et l'assure contre toute extraction accidentelle, Pour que le couple nécessaire pour l'ouverture et la fermeture puisse être transmis intégralement à l'élément excentrique 3.7, le noyau de renforcement 3.3 présente une section rectangulaire visible sur les figures 7 et 8. REVENDICATIONS 1, Vanne de vidange pour conteneur en particulier pour conteneur en matière plastique comprenant un corps de vanne dans lequel un élément de blocage peut être déplacé entre une position de fermeture et une position d'ouverture par l'intermédiaire d'un moyen de réglaser caractérisée par le fait que l'élément de blocage (2? de préférence en forme de disque et muni d'un joint élastique (5) peut être déplacé axialement dans une partie de forme sensiblement tubulaire du corps de vanne (1) et qu'il est en liaison à une extrémité avec un élément excentrique (3) d'un moyen de réglage. 2. Vanne de vidange selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément excentrique (3) présente un étrier excentrique (3.1) similaire à une manivelle qui coulisse dans un guidage d'excentrique (2.4) perpendiculaire à l'axe d'excentrique (3.2) de l'élément de blocage (2) et par le fait que l'élément excentrique (3) s'appuie par son axe d'excentrique (3*2), du côte de la prise, dans un guidage d'excentrique (1.2) et sur le côté opposé dans un coussinet (1.1). 3. Vanne de vidange selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'élément excentrique en matière plastique (3) possède un noyau de renforcement (3.3) en matériau métallique et par le fait que sur l'élément excentrique (3) est moule un bouchon (3.4) qui est muni d'une rainure d'etancheité t3,5) et d'une rainure (3.6) disposée, suivant la direction de l'intérieur du corps de yanne, derrière le guidage d'excentrique (1.2) et qui est destinée à recevoir une rondelle élastique1 4.Vanne de vidange selon la revendication 1 ou 2, cractérisé par le fait que l'élément excentrique (3) constitué d'une seule pièce en métal, de préférence en fil d'acier, -est monté; at- côté de la prise, dans une douille de guidage (4) pouvant être insérée dans le corps de vanne. 5, Vanne de vidange selon l'une quelconque des revendications l å 4/ caractérisée pu le faIt que la douille de guidage (4), réalisée en une matière élastiquement déformable, présente sur son alésage interne (4,1) et sur sa périphérie externe (A.2) des bourrelets d'étanchéité (4.33 et à l1exté- rieur du corps de vanne un collier t4.5) et derrière le guidage d'excentrique (1.2), en direction de l'intérieur du corps, une lèvre de blocage C4.4), 6.Vanne de vidange selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'élément de blocage (2) en forme de disque présente des nervures de guidage (2.1, 2,.2) orientées axialement qui forment entre elles un angle de 90Q et par le fait que l'une des nervures de guidage (2.2) est guidée dans une rainure de guidage (1.6) pratiquée dans le corps de vanne. 7. Vanne de vidange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la longueur du guidage d'excentrique (2.4) pour l'étrier excentrique (3.1) dépasse, en position de fermeture, l'axe central (M) de l'élément de blocage (2). 8. Vanne de vidange selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le Joint d'étan chéité (5) qui est maintenu dans l'élément de blocage (2) en forme de disque dans une rainure annulaire (2,3) pénètre dans une surface d'étanchéité annulaire axiale et radiale (1.3, 1,4) du cops de Vanne (1), 9. Vanne de vidange selon l'une quelconque des revendications 1 à- 8, caractérisée par le fait que le corps de vanne (1) est muni sur sa paroi externe d'un collier périphérique (.1.5) fixé par soudages