Brevet FR2622692A1 — publié le 19890505

L'invention qui se rapporte aux vannes d'échantillonnage à déplacement linéaire, notamment pour le transfert d'échantillons de sang, concerne plus précisé- ment la structure de la vanne et son dispositif de fixation favorisant son montage et son démontage tout en assurant une étanchéité plus efficace. On connaît bien ce type de vanne à dé- placement linéaire, essentiellement constituée d'un élément central mobile pris en sandwich entre deux éléments exter- nes fixes. Ledit élément central est pourvu d'au moins un orifice de passage transversal et se déplace en transla- tion d'une première position fixe à une seconde position fixe o pour chacune l'orifice en question se trouve aligné avec un ou deux orifices opposés prévus sur les éléments externes permettant de raccorder deux conduits ou de segmenter un volume d'échantillon et le transférer à un autre trajet. L'élément central coulisse entre les deux éléments fixes sous l'action d'une tige de vérin avec rappel par ressort. Ce type de vanne se prête parti- culièrement au transfert de liquides tels que le sang, mais les conduits, et les orifices doivent toujours être correc- tement drainés et nettoyés pour que les échantillonnages soient assurés dans les meilleures conditions de fonc- tionnement et de propreté. Bien que des tolérances préci- ses de fabrication aient été observées, et que les étanché- ités soient correctes, il est toujours indispensable, sur les vannes de ce type, de pouvoir accéder fréquemment aux pièces principales que sont l'élément central mobile et les éléments externes, pour le nettoyer, purger les ori- fices, régler ou affiner la course de déplacement de la partie coulissante etc... Sur les vannes classiques, ces opérations de démontage sont longues et fastidieuses car elles im- pliquent le dévissage de plusieurs pièces, le débranchement des conduits d'admission et de départ et la dépose d'or- ganes protecteurs, avant de pouvoir dégager les pièces centrales. Aussi dans le but de simplifier ces opérations de montage-démontage en même temps que réduire les pièces qui constituent la vanne, et en vue d'obtenir un ensemble d'encombrement réduit et d'en améliorer le fonctionnement, l'invention propose une vanne et un dispositif de fixation de ses éléments qui évite ensuite les inconvénients pro- pres aux vannes à déplacement linéaire de type connu. Un objet de la présente invention consiste donc en une vanne d'échantillonnage à déplacement linéaire et le dispositif de fixation de ses éléments essentielle- ment constitués d'un élément central mobile pourvu d'au moins un orifice de passage transversal, et apte à effectuer un mouvement coulissant sous l'action d'un organe moteur du genre d'un vérin, pour que l'orifice transversal-se trouve aligné avec l'un ou l'autre de plusieurs orifices opposés prévus sur des pièces fixes de guidage placées de part et d'autre dudit élément central, dispositif selon lequel l'élément central coulissant et ses deux pièces fixes de guidage latéral sont profilées et chanfreinées pour présenter des faces de portée ayant une surface de frottement réduite et constituent un ensemble sensiblement parallélépipédique qui est maintenu sur quatre de ses faces par des organes fixes lui servant de berceau, et qui est maintenu sur sa cinquième face par un flasque de ver- rouillage à dégagement manuel, et sur sa sixième face par un organe de serrage du type pivotant à dégagement rapide. Plus précisément selon l'invention, l'ensemble constitué par l'élément central coulissant et les deux pièces fixes de guidage latéral est en appui le long de ses faces longitudinales inférieures et supérieures sur un guide inférieur et un guide supérieur solidaires d'un même 2&226fl support fixe, et le long d'une de ses faces d'extrémité sur une embase fixée à une plaque-support. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention le flasque de verrouillage est rapporté sur les guides inférieur et supérieur et maintenu appliqué contre eux par des vis solidaires des guides, coopérant avec des lumières du flasque conçues pour permettre le verrouillage ou le déverrouillage dudit flasque sur les guides à la façon connue en soi d'un système à baïonnette. D'autre part l'organe de serrage est un basculeur monté pivotant autour d'un axe fixé sur l'embase, dont une extrémité forme une tête venant en appui sur une des pièces fixes de guidage de l'ensemble centra, un ressort de serrage assurant la poussée de la tête sur la face extérieure de ladite pièce de guidage. La description suivante fera apparaître les avantages de l'invention et d'autres caractéristiques par- ticulières. Elle fait référence, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés qui représentent: figure 1 une vue d'ensemble en perspective du dispositif de fixation dela vanne d'échantillonnage; figure 2 unevue éclatée en perspective des éléments constitutifs de lavanne et des pièces de fixation; figure 3 une vue d'ensemble en perspective de la vanne partiellement démontée, figure 4, une vueen coupe à plus grande échelle de l'élément central, figure 5, une vue en coupe à plus grande échelle d'une pièce fixe de guidage. La vanne d'échantillonnage représentée sur les figures utilise un élément central 1 à déplacement linéaire qui coulisse à frottement doux entre deux pièces fixes de guidage 2, placées de part et d'autre, l'élément central possédant un orifice de passage transversal 3 apte à se placer, selon la position dudit élément, en face de l'un ou l'autre de deux orifices voisins 4, prévus sur chaque guide latéral 2 et les mettre ainsi en communication. Des petits conduits en plastique souple 5 sont emmanchés sur des embouts 6 prévus au droit des orifices 4. L'élément central mobile 1 se présente comme une plaquette rectangulaire dont les quatre arêtes longi- tudinales 33 sont chanfreinées et dont les deux faces de plus grande dimension portent en leur milieu un évidement longitudinal 34 comme on le voit à la figure 4. Chacune des pièces fixes de guidage latéral 2 se présente comme une plaquette rectangulaire dont les arêtes longitudinales 35 de leur face orientée vers l'élé- ment central mobile 1 sont chanfreinées et dont la face correspondante porte en son milieu un évidement longitu- dinal 36, comme le montre la figure 5. Ainsi chanfreinées et munies d'évidements longitudinaux l'élément central 1 et les pièces de gui- dage 2 qui l'enserrent présentent des faces de portée à surface de frottement réduite ce qui facilite le déplace- ment étanche de l'élément central par rapport aux deux autres. Par ailleurs un guide inférieur 7 et un guide supé- rieur 8 se présentant comme des blocs parallélépipédiques sont en appui au-dessous et au-dessus de l'ensemble précité c'est-à-dire le long de ses faces longitudinales inférieures et supé- rieures. Sur leurs faces d'appui sont prévues des rainu- res 9 qui diminuent la surface de frottement avec l'élé- ment central coulissant 1. Ces guides 7 et 8 sont fixés par un de leur côté à une même t6le verticale de maintien 10 par des vis 20. Cette t6le 10 est fixée également par une vis 20 à une embase support 11 sur laquelle vient en appui la face d'extrémité de l'élément central, embase qui pos- sède une ouverture centrale 12 et deux orifices hauts et bas 13 grâce auxquels ladite embase est également fixée par des vis 21 aux guides inférieur et supérieur 7 et 8. D'autre orifices 22 en haut et en bas de l'embase 11 per- mettent de la fixer à une plaque support 23, qui est une plaque fixe rapportée sur l'appareil, ou qui fait partie du châssis de l'appareil. Cette plaque est percée d'une ouverture 24 pour le passage d'un manchon fileté 25, prévu sur la face arrière de l'embase coaxialement à l'ouver- ture 12. Le manchon 25 sert de support à un vérin de com- mande non représenté placé derrière la plaque 23. Deux autres orifices 32 sont également prévus sur la plaque 23 pour le passage des vis 21 de fixation de l'embase 11. La tôle 10 constitue aussi une face d'appui pour une des pièces de guidage de l'ensemble central. Du côté opposé à l'embase 11, un flasque de verrouillage 14 est rapporté sur les guides inférieur et supérieur 7 et 8 et maintenu appliqué contre eux par des vis de fixation 15 solidaires des guides coopérant avec des lumières 16 du flasque, conçues à la façon d'un sys- tème à baïonnette pour permettre le dégagement du flasque par pivotement comme le montrent les flèches à la figure 1. Les trois pièces centrales 1 et 2 qui cons- tituent un ensemble sensiblement parallélipipédique se trouvent ainsi enserrées dans un berceau constitué, sur une de ses extrémités longitudinale par l'embase 11, sur ses bords inférieurs et supérieurs par les guides 7 et 8 et sur un côté par la tôle 10. Sur le côté opposé à la tôle, vient en appui sur la pièce de guidage 2, la tête 17 d'un basculeur 18 monté pivotant autour d'un axe vertical 19, lequel axe tourillonne sur l'embase support 11 de telle sorte que le basculeur s'articule sur cette embase. Le basculeur 18 est rappelé par un ressort de ser- rage 26 prenant appui sur la plaque 23, qui exerce une poussée sur la branche correspondante du basculeur et par conséquent une poussée de la tête 17 sur la face extérieure de la pièce de guidage 2, sensiblement en son centre. Le basculeur constitue ainsi le système de ser- rage des trois principaux éléments de la vanne. Enfin l'élément central coulissant 1 est manoeuvré entre les pièces de guidage 2 par la tige du vérin non représenté, et par l'intermédiaire d'un axe de commande 27 qui traverse le manchon-25 et l'ouverture 12 pour venir en butée contre l'extrémité de l'élément central 1. De l'autre côté de celui-ci vient en butée un axe de rappel 28 sur lequel est emmanché un ressort 29 dont l'extrémité est immobilisée dans un orifice central 30 du flasque 14 par un clips 31. Les éléments centraux 1 et 2 dela vanne d'échantillonnage sont donc maintenus de tous les côtés comme le montre la figure 1. Quand on veut assurer le démontage de la vanne on commence par dégager directement les petits conduits 5 des embouts 6 sur lesquels ils sont emmanchés et on dévisse de quelques tours les vis 15 comme le montrent les flèches. Puis on saisit le flasque de verrouillage 14 et en le faisant tourner dans le sens des flèches de la figure 1 on fait échapper les parties de plus grand diamètre de chaque lumière 16, de la tête de chaque vis 15, de telle sorte qu'on puisse dégager le- dit flasque vers l'avant. En dégageant le flasque on dégage aussi le ressort 29 et l'axe du rappel 28 qui du fait de leur configuration, restent maintenus dans l'orifice 30 dudit flasque. Enfin on effectue une pression sur le levier basculeur 18, comme le montre la figure 3. Cette action fait pivoter le basculeur 18 autour de son axe 19, à l'encontre de la force du ressort de serrage 26, et la tête 17 du basculeur s'écarte par conséquent de la paroi extérieure de la pièce fixe de guidage 2. L'ensemble que constituent ces trois pièces centralesl et 2 peut donc être rapidement dégagé vers l'avant, comme le montre là flèche de la figure 3. Ces pièces étant en appui les unes sur les autres sont facilement dissociables et peuvent être inspectées et nettoyées sans difficulté. Pour leur remontage, on appuie à nouveau sur le levier basculeur 18 pour pouvoir les replacer en bonne position entre les gui- des inférieur et supérieur 7 et 8, avant de remonter le flasque de verrouillage 14 et connecter les petits conduits 5. - - L'étanchéité de la vanne en fonctionnement est efficace du fait que la force du ressort de réglage 26 s'exerce par l'intermédiaire de la tête 17 du basculeur, au centre de la vanne, ce qui répartit ainsi la pression d'ap- plication. En outre, du fait du profil particulier de l'élé- ment central ainsi que des pièces de guidage qui l'entourent, les surfaces de frottement sont réduites et le déplacement de la pièce centrale 1 est aisé avec un vérin de faible puissance. De plus grâce au nombre réduit de pièces mises en oeuvre, ladite vanne est d'un faible coût. Enfin, comme on le voit à la figure 1 les organes qui enveloppent et maintiennent la partie centrale sont de dimensions restrein- tes; ainsi la vanne d'échantillonnage présente un encom- brement réduit qui permet de la positionner au plus près de l'organe de prélèvement, et réduire ainsi les lon- gueurs des connexions. REVENDICATIONS 1.- Vanne d'échantillonnage à déplacement linéaire et dis- positif de fixation de ses éléments essentiellement consti- tués d'un élément central mobile pourvu d'au moins un ori- fice de passage transversal et apte à effectuer un mouvement coulissant sous l'action d'un organe moteur du genre d'un vérin, pour quel'orifice transversal se trouve aligné avec l'un ou l'autre de plusieurs orifices opposés prévus sur des pièces fixes de guidage placées de part et d'autre dudit élement central, caractérisé en ce que l'élément central coulissant (1) et ses deux pièces fixes de guidage latéral (2) sont profilées et chanfreinées pour présenter des faces de portée ayant une surface de frottement réduite et consti- tuent un ensemble sensiblement parallélépipédique qui est maintenu sur quatre de ses faces par des organes fixes (7, 8, 10, 11) lui servant de berceau, et qui est maintenu sur sa cinquième face par un flasque de verrouillage (14) à dégagement manuel, et sur sa sixième face par un organe de serrage (17, 18, 26) du type pivotant à dégagement rapide. 2.- Vanne d'échantillonnage selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément central mobile (1) se présente comme une plaquette rectangulaire dont les quatre arêtes longitudinales (33) sont chanfreinées et dont les- deux faces de plus grande dimension portent en leur milieu un évidement longitudinal (34). 3.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les pièces de guidage latéral (2) se présentent chacune comme une plaquette rectangulaire dont les arêtes longitudinales (35) de leur face orientée vers l'élément central mobile (1), sont chanfreinées et dont la face correspondante porte en son milieu un évide- ment longitudinal (36). 4.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que des embouts (6) sont prévus sur la face extérieure de chaque pièce fixe de guidage latéral (2), au droit des orifices de passage transversal. 5.- Vanne d'échantillonnage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble constitué par l'élément central coulissant (1) et les deux pièces fixes de guidage latéral (2) est en appui le long de ses faces longitudi- - nales inférieures et supérieures sur un guide inférieur (7) et un guide supérieur (8) solidaires d'un même support fixe (10). 6.- Vanne d'échantillonnage selon la revendication 1, caractérisée en ceque l'ensemble constitué par l'élément central coulissant (1) et les deux pièces fixes de guidage latéral (2) est en appui le long d'une de ses faces d'extré- mité sur une embase (11) fixée à une plaque support (23). 7.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le support fixe (10) auquel sont rattachés les guides inférieur (7) et supérieur (8) est une tale de maintien constituant une face latérale du berceau de l'ensemble central (1, 2), et en ce que ladite tôle est elle-même fixée à l'embase support (11). 8.- Vanne d'échantillonnage selon larevendication 5, caractérisée en ce que les guides (7 et 8) sont munis de rainures longitudinales (9) sur leur face d'appui sur l'en- semble central. 9.- Vanne d'échantillonnage selon la revendication 6, caractérisée en ce que la plaque (23) est percée d'une ou- verture (24) pour le passage d'un manchon fileté (25), dé- bordant de la face arrière de l'embase (11) et coaxial à une ouverture (12) prévue au centre de ladite embase. 10.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que le flasque de verrouillage (14) est rapporté sur les guides inférieur (7) et supérieur (8) et maintenu appliqué contre eux par des vis (15) solidaires des guides, coopérant avec des lumières (16) du flasque conçues pour permettre le verrouillage ou le déverrouillage dudit flasque sur les guides à la façon connue en soi d'un système à baïonnette. 11.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications i et 6, caractérisée en ce que l'organe de serrage est un bas- culeur (18) monté pivotant autour d'un axe (19) fixé sur l'embase (11), dont une extrémité (17) forme une tête ve- nant en appui sur une des pièces fixes de guidage (2) de l'ensemble central, un ressort de serrage (26) assurant la poussée de la tête (17) sur la face extérieure de ladite pièce fixe de guidage (2). 12.- Vanne d'échantillonnage selon les revendications 1 et 9, caractérisée en ce que l'élément central mobile (1) est manoeuvré d'un côté par l'intermédiaire d'un axe de comman- de (27) traversant le manchon (25) et l'embase (11), un axe de rappel (28) venant en butée de l'autre côté dudit élément mobile et coopérant avec un ressort (29) maintenu par le flasque de verrouillage (14).