Brevet FR2672659A1 — publié le 19920814

Dispositif de commande électromécanique destiné à des vannes d'obturation. L'invention concerne un dispositif de commande électromécanique destiné à des vannes d'obturation, notamment pour des vannes d'obturation dans le domaine sanitaire, ladite vanne comportant un axe de vanne s'éten- dant à l'extérieur du bo tier de vanne, axe pivotable de tout au plus 360 et équipé d'une denture à son extrémité, un tronçon polygonal solidaire du boitier ou fixé en rotation par rapport audit bo tier étant agencé entre la denture et ledit bo tier et orienté coaxialement par rapport à l'axe de vanne et à la denture. Jusqu'à présent il était classique d'actioner de telles vannes d'obturation moyennant une poignée à calotte qui permet de faire tourner l'axe de vanne afin d'amener la vanne en position ouverte ou fermée On connait également des dispositifs de commande à moteur dans lesquels ledit moteur doit être fixé sur des structures auxiliaires ou d'autres moyens fixes Ceci entraîne des problèmes de montage et de réglage. En partant de cet état de la technique, le but de l'invention consiste à fournir un dispositif de commande du type susmentionné qui permet un montage simple et un réglage correcte et dans lequel un préassemblage de toutes les pièces essentielles pour le dispositif de commande est possible de telle sorte que la totalité du dispositif de commande peut être utilisée en tant que unité montée. La présente invention prévoit que le disposi- tif de commande consiste en une unité blindée moteur électrique/réducteur de vitesse dont l'arbre récepteur s'étend coaxialement par rapport à l'axe de vanne; en ce qu'une douille d'accouplement coaxiale à celui-la est bridée sur le boîtier de l'unité moteur électrique/ré- ducteur, qui constitue le blindage, l'extrémité de l'unité opposée à ladite bride, dont la section affecte la forme d'un polygone, étant embolitable de manière fixe en rotation sur le tronçon polygonal du bo tier de vanne;en ce qu'un moyen d'accouplement est logé coaxialement dans la douille d'accouplement, ledit moyen d'accouplement étant relié, d'une part, à l'extrémité libre de l'arbre récepteur et, d'autre part, à l'extrémité dentée de l'axe de vanne, en vue de l'entrainement en rotation; et en ce qu'un contact par friction relié de manière fixe enrotation à l'arbre récepteur ou au moyen d'accouple- ment ainsi qu'une résistance électrique en forme de disque retenue de manière fixe en rotation au boitier ou à la douille d'accouplement sont agencés entre l'unité moto-réductrice et le moyen d'accouplement et forment ensemble un potentiomètre électrique dont la valeur de mesure potentiométrique réelle dépendant de la rotation relative de l'arbre récepteur est utilisable comme valeur de commande de la position relative d'ouverture ou de fermeture de la vanne. Grâce à cet agencement, il est possible de monter tout le dispositif de commande au préalable en usine de telle sorte que, lors du montage, il suffit 3. d'engager et de sécuriser le dispositif de commande en position correcte sur le tronçon polygonal et l'arbre récepteur denté; le dispositif de commande étant alors monté de façon à pouvoir fonctionner Par le fait que le dispositif de commande est fixé exclusivement sur l'extrémité dentée de l'axe de vanne et sur le tronçon polygonal de la vanne, un montage axial correcte du dispositif de commande est assuré indépendamment de la position relative de la vanne par rapport à la surface de fixation, étant donné que l'axe de référence est constitué uniquement par l'axe de vanne et non par d'autres parties fixes Cette forme d'exécution assure aussi que toutes les parties électriques sont protégées contre le contact et que le moteur de ce dispositif de commande est empêché par la forme d'exécution constructive de toucher des parties essentielles au fonctionnement du dispositif, qui sont agencées à l'intérieur. Le dispositif sert essentiellement à la commande de vannes d'obturation qui peuvent être ouvertes ou fermées par simple rotation de l'axe de vanne Il peut également être avantageusement utilisé dans le cas de vannes à disque (vannes d'obturation) L'angle de ro-tation destiné à l'ouverture et la fermeture de la vanne doit être inférieur à 3600 Dans le cas de vannes à disques l'angle de rotation essentiel pour l'ouverture et la fermeture est généralement limité à 90 Grâce à l'agencement protégé du potentiomètre, il est possible de déterminer la position relative de l'axe de vanne à l'aide de la mesure potentiométrique, ladite mesure pouvant être utilisée comme valeur de commande ou de réglage On peut alors associer à l'angle de rotation relatif et à la mesure potentiométrique qui en résulte un débit correspondant compris entre O et 100 %. Une forme d'exécution avantageuse consiste en ce qu'une bride annulaire comportantune ouverture centrale pour l'arbre récepteur est fixée au boltier de l'unité moteur électrique/ réducteur de vitesse, le boîtier comportant une ouverture centrale sur la face frontale, qui est traversée par l'arbre récepteur, des éléments de centrage en saillie qui s'engagent dans l'autre ouverture respectivement étant agencés aux arêtes latéralesde l'ouverture centrale du boîtier et/ou aux arêtes latérales de l'ouverture centrale de passage de la bride annulaire. Cette forme d'exécution assure un agencement axial correcte et sûr en fonctionnement des parties individuelles l'une par rapport à l'autre, lors du montage préalable enusine du dispositif de commande. Dans le même but, il est avantageux que la bride annulaire comporte une ouverture de logement épaulée pour la résistance électrique en forme de disque, munie d'une ouverture centrale et qu'un bord de bride de la douille d'accouplement serrable contre la bride annulaire comporte un épaulement de serrage grâce auquel la zone latérale de la résistance en forme de disque est serrable contre une surface d'épaulement étroite de l'ouverture de logement. Pour ce faire, il est encore avantageux, que le contact par friction est constitué par un élément en forme de disque comportant un teton faisant saillie vers la résistance en forme de disque et capable de prendre appui sur la surface de contact de celle-ci, ledit élément en forme de disque comportant ure partie de moyeu agençable sur l'arbre récepteur jusqu'à une butée et qui traverse la résistance en forme de disque moyennant un jeu. De préférence, le moyen d'accouplement agencé coaxialement par rapport à la douille d'accouplement affecte globalement la forme de creuset et est agençable sur l'arbre récepteur jusqu'à buter contre l'élément en forme de disque de l'accouplement par friction et est fixable dans cette position, l'ouverture de logement de l'arbre récepteur ainsi que l'extrémité engagée de l'arbre récepteur étant de section ovale, aplatie ou polygonale. Par ailleurs il est avantageux qu'un moyen d'adaptation en forme de creuset soit engagé sur l'extrémité dentée de l'axe de vanne, ledit moyen d'adaptation compor+e tant une denture interne correspondant à la denture externe de l'extrémité de l'arbre de vanne et une denture externe correspondant à la denture interne du moyen d'accouplement en forme de creuset engageable sur ladite extrémité. Selon une autre forme d'exécution avantageuse, la douille d'accouplement est sécurisable contre tout déplacement axial dans sa position engagée sur la partie polygonale du bo tier de vanne, notamment par un moyen de blocage radial, de préférence une vis de blocage. Une forme d'exécution de l'invention est représen- tée dans les dessins et décrite plus en détail ci-dessous: la figure 1 représente un dispositif de commande con- formeàl'invention à l'état monté, selon une vue latérale en coupe partielle; la figure 2 représente le même dispositif selon une coupe lelong de la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente le dispositif de commande avant l'engagement sur l'axe de vanne, selon une vue conforme à la figure 1; la figure 4 représente l'extrémité de la vanne selon une vue conforme à la figure 1; et la figure 5 représente le dispsotif de commande de la figure 3 selon une vue par le bas. On a globalement représenté un dispositif de commande électro-mécanique destiné à des vannes d'obtu- rations sanitaires Pour ce qui concerne la vanne d'obtu- ration sanitaire, onn'a représenté schématiquement que l'extrémité du bo tier de vanne comportant l'axe de vanne 20 faisant saillie vers l'extérieur ainsi que la partie polygonale 23 constituant un assemblage par vissage L'extrémité libre de l'axe de vanne 20 est munie d'une denture En vue de l'actionnement de la vanne d'obturation correspondante, il suffit de faire tourner l'axe de vanne 20. Afin de pouvoir effectuer ceci électro-mécanique- ment, on a prévu un dispositif de commande constitué par une unité blindée moteur électrique/réducteur de vitesse 1 dont l'arbre récepteur 18 s'étend coaxialement par rapport à l'axe de vanne 20 Une douille d'accouplement 4 est bridée coaxialement par rapport à celui-ci sur le bo tier de blindage de l'unité moto-réducteur, dont l'extrémité opposée à la bride, qui est de section polygonale 17, est engageable de manière fixe en rotation sur la partie polygonale 23 du bo{tier de vanne 7. La douille d'accouplement 4 comporte un moyen d'accouple- ment 6 agencé coaxialement qui est relié, d'une part, à l'exrémité libre de l'arbre récepteur 18 et, d'autre part, à l'extrémité dentée de l'axe de vanné 20 en vue de l'entraînement en rotation de celui-ci Entre l'unité moto-réducteur 1 et le moyen d'accouplement 6 sont agen- césun contact par friction relié de manière fixe en rotation à l'arbre récepteur 18 et/ou au moyen d'accouple- ment 6 ainsi qu'une résistance électrique en forme de disque 3 retenue de manière fixe en rotation au bo tier ou à la douille d'accouplement 4 La résistance en forme de disque constitue un composant potentiométrique en matière synthétique, la résistance correspondante étant palpée en fonction de la position angulaire relative du contact par friction La valeur potentométrique réelle ainsi obtenue constitue une valeur de commande pour le positionnement d'ouverture ou de fermeture relative de la vanne Une bride annulaire 2 comportant une ouverture centrale pour l'arbre récepteur 18 est fixée au bo tier de l'unité moteur électrique/réducteur de vitesse 1, le bo tier comportant une ouverture centrale dans la face frontale, qui est traversée par l'arbre récepteur 18 Les arêtes latérales de l'ouverture centrale du bo etier et/ou les arêtes latérales de l'ouverture centrale de la bride annulaire 2 comportent des saillies de centrage il qui s'engagent chaque fois dans l'autre ouverture et permettent de centrer les éléments l'un par rapport à l'autre lors du montage préalable. La bride annulaire 2 présente une ouverture épaulée pour le logement de la résistance en forme disque 3 comportant une ouverture centrale Un bord de bride de la douille d'accouplement 4 serrable contre la bride annulaire 2 comporte un épaulement de serrage qui sert, d'une part, de nouveau au centrage et, d'autre part, à serrer la zone latérale de la résistance en forme de disque 3 contre une surface d'épaulement étroite correspondante de l'ouverture de logement dans la bride annulaire 2. Le contact par friction 5 consiste en un élément en forme de disque muni d'un têton de contact faisant saillie en direction de la résistance en forme de disque 3 et faisant contact avec la surface de contact de celle-ci, l'élément en forme de disque comportant une partie de moyeu engageable sur l'arbre récepteur 18 jusqu'à une butée 24, ladite partie de moyeu traversant la résistance en forme de disque 3 moyenant un jeu. Le moyen d'accouplement 6 agencé coaxialement par rapport à la douille d'accouplement 4 affecte la forme d'un creuset et peut être engagé sur l'arbre récepteur 18 jusqu'à buter contre l'élement en forme de disque du contact par friction 5 Dans cette position, le moyen d'accouplement est fixé de manière adéquate L'ouverture de logement de l'arbre récepteur 18 ainsi que l'extrémité 19 de l'arbre récepteur qui y est engagé présente une section ovale, aplatie ou polygonale Ceci apparaît particulièrement à la figure 2 L'extrémité dentée de l'axe de vanne 20 peut encore comporter un moyen d'adaptation 8 en forme de creuset, qui est équipé d'une denture interne en correspondance avec la denture externe de l'extrémité de l'axe de vanne 20 ainsi qu'une denture externe en correspondance avec la denture interne du moyen d'accouplement 6 en forme de creuset qui peut être engagé sur celle-ci Par ailleurs, la douille d'accouplement 4 peut être fixée contre tout déplacement axial lorsqu'elle est engagée sur la partie polygonale 23, conformément à la figure 1, en faisant appel à un moyen de serrage radial réglable, plus particulièrement une vis de serrage 15 Une saillie de centrage à la douille d'accouplement 4 porte le repère de référence 9; elle sert d'épaulement de serrage en même temps que de sécurisation du positionnement du disque potentio- métrique 3, oubien uniquement de centrage lors du montage préalable Le moyen d'accouplement 6 est encore traversé radialement par une vis de sécurisation 12, qui est serrable contre l'axe récepteur 18 La bride 2 est fixable au boîtier de l'unité moto-réducteur 1 à l'aide de plusieurs vis de fixation 13 dont l'une seulement est clairement représentée dans le dessin Dé manière analogue, la douille d'accouplement 4 est reliée à l'aide de sa bride à la bride annulaire 12 moyennant Plusieurs vis de fixation 14 uniformément réparties sur la périphérie La denture d'accouplement dans le moyen d'accouplement 6 porte le repère de référence 16 La surface d'entraînement de l'arbre récepteur 18 porte le repère de référence 19 à la figure 2 Comme on peut notamment le voir à la figure 4, le moyen d'adapta- tion 8 présente, à la partie inférieure du dessin, un bord de bride portant un renflement d'encliquetage 21 orienté radialement vers l'intérieur, éventuellement sur toute la périphérie; ledit renflement d'encliquetage s'engage derrière la zone dentée de l'axe de vanne 20 et y sécurise ainsi le moyen d'adaptation Le logement de la surface d'entra nement 19 du moyen d'accouplement 6 porte le repère de référence 22. En vue du montage du dispositif, on centre d'abord la bride annulaire 2 sur l'unité moto-réducteur et on la fixe à l'aide de vis 13 On introduit ensuite le disque potentiométrique 3, le contact par friction et le moyen d'accouplement 6 sur l'arbre récepteur 18 et on les relie à l'aide de la vis de serrage 12. Ensuite, on glisse la douille d'accouplement 4 et on la fixe à l'aide des vis 14 à la bride annulaire 2 L'unité de commande est ainsi préalablement montée et peut aussi être aisément agencée sur l'axe de vanne par des utilisateurs non professionels Pour ce faire, il suffit d'agencer le moyen d'adaptation 8 sur l'extrémité dentée de l'axe de vanne 5 et d'agencer ensuite l'unité complètement montée au préalable, en serrant ensuite la vis 15 contre la partie polygonale 13 pour sécuriser ainsi définitivement la position Il est toutefois également possible de supprimer le: moyen d'adaptation 8 drsla mesure o la denture d'accouplement correspondante 16 comporte des dimensions immédiatement adaptéesà l'extrémité dentée de l'axe de vanne 20. Conformément à la forme d'exécution de l'invention, le dispositif de commande est en tout cas fonctionnel, indépendamment du fait que l'orientation de la vanne par rapport à la surface correspondante 25 est rectangulai- re ou inclinée L'axe de référence du dispositif de commande est exclusivement l'axe médian de la vanne ou l'axe de vanne Par ailleurs, toutes les parties essentielles du dispositif de commande, notamment aussi les parties électriques sont protégées contre tout contact de telle sorte que, lors du montage, celles-ci ne peuvent être endommagées par des utilisateurs non professionnels. Il est évidemment aussi possible de munir plusieurs vannes d'obturation de tels dispositifs de commande, qui sont associées à une évacuation commune; ce qui permet un mélange de divers liquides ou de liquides à différentes températures. L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécu- tion mais définie par le cadre des revendications. Toutes les caractéristiques nouvelles indivi- duelles ou en combinaison décrites dans le mémoire descriptif et/ou dans les dessins sont considérées comme essentielles à l'invention. Il REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande électromécanique destiné à des vannes d'obturation, notamment pour des vannes d'obturation du domaine sanitaire, la vanne comportant un axe de vanne s'étendant à l'extérieur du boitier de vanne, axe pivotable de tout au plus 360 et équipé d'une denture à son extrémité, un tronçon polygonal solidaire du boitier ou fixé en rotation par rapport audit boltier étant agencé entre la denture et ledit boîtier et orienté coaxialement par rapport à l'axe de vanne et à la denture, caractérisé en ce qu'il consiste en une unité blindée moteur électrique/réducteur de vitesse ( 1) dont l'arbre récepteur ( 18) s'étend coaxialemient: par rapport à l'axe de vanne ( 20); en ce qu'une douille d'accouplement ( 4) coaxiale à celui- là est bridée sur le bo tier de l'unité moteur électrique/réducteur, qui constitue le blindage, l'extrémité de l'unité opposée à ladite bride, dont la section 'affecte la forme d'un polygone ( 17), étant emboitable demnière fixe en rotation sur le tronçon polygonal ( 23) du boitier de vanne ( 7); en ce qu'un moyen d'accouplement ( 6) est logé coaxiale- ment dans la douille d'accouplement ( 4), ledit moyen d'accouplement étant relié, d'une part, à l'extrémité libre de l'arbre récepteur ( 18) et, d'autre part, à l'extrémité dentée de l'axe de vanne ( 20), en vue de l'entraînement en rotation; et en ce qu'un contact par friction ( 5) relié de manière fixe en rotation à l'arbre récepteur ( 18) ou au moyen d'accouplement ( 6) ainsi qu'une résistance électrique en forme de disque ( 3) retenue de manière fixe en rotation au boîtier ( 1) ou à la douille d'accouplement ( 4) sont agencés entre l'unité moto-réducteur ( 1) et le moyen d'accouplement et forment ensemble un potentiomètre électrique dont la valeur de mesure potentiométrique réelle dépendant de la rotation relative de l'arbre récepteur ( 18) est utilisable comme valeur de commande de la position relative d'ouverture ou de fermeture de la vanne. 2 Dispositif de commande électromécanique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un bride annulaire ( 2) comportant une ouverture centrale pour l'arbre récepteur ( 18) est fixée au boîtier de l'unité moteur électrique/réducteur de vitesse ( 1), le bo tier comportant une ouverture centrale sur la face frontale quiest traversée par l'arbre récepteur ( 18), des éléments de centrage en saillie ( 11) qui s'engagent dans l'autre ouverture respectivement, étant agencés aux arêtes latérales de l'ouverture centrale du bo tier et/ou aux arêtes latérales de l'ouverture centrale de passage de la bride annulaire ( 2). 3 Dispositif de commande électromécanique selon la revendication 2 caractérisé en ce que la bride annulaire ( 2) comporte une ouverture de logement épaulée pour la résistance électrique en forme de disque ( 3) munie d'une ouverture centrale et en ce qu'un bord de bride de la douille d'accouplement ( 4) serrable contre la bride annulaire ( 2) comporte un épaulement de serrage ( 1 o) grâce auquel la zone latérale de la résistance en forme de disque ( 3) est serrable contre une surface d'épaulement étroite de l'ouverture de logement. 4 Dispositif de commande électromécanique selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le contact par friction ( 5) est constitué par un élément en forme de disque comportant un têton faisant saillie vers la résistance en forme de disque ( 3) et capable de prendre appui sur la surface de contact de celle-ci, ledit élément en forme de disque comportant une partie de moyeu agençable sur l'arbre récepteur ( 18) jusqu'à une butée ( 24)et qui traverse la résistance en forme de disque moyennant un jeu Dispositif de commande électromécanique selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le moyen d'accouplement ( 6) est agencé coaxialement par rapport à la douille d'accouplement ( 4), affecte globalement la forme de creuset et est agençable sur l'arbre récepteur( 18) jusqu'à buter contre l'élément en forme de disque du contact par friction ( 5) et est fixable dans cette position, l'ouverture de logement ( 22) de l'arbre récepteur ( 18) ainsi que l'extrémité engagée ( 19) de l'arbre récepteur ( 18) étant de section ovale, aplatie ou polygonale. 6 Dispositif de commande électromécanique selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'unmoyen d'adapta- tion en forme de creuset ( 8) est engagé sur l'extrémité dentée de l'axe de vanne ( 20), ledit moye d'adaptation comportant une denture interne correspondant à la denture externe de l'extrémité de l'axe de vanne ( 20) et une denture externe correspondant à la denture interne ( 16) du moyen d'accouplement ( 6) en forme de creuset engageable sur ladite extrémité 7 Dispositif de commande électromécanique selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la douille d'accouplement ( 4) est sécurisable contre tout déplacement axial dans sa position engagée sur la partie polygonale ( 23) du boitier de vanne ( 7), notamment par un moyen de blocage radial, de préférence une vis de blocage ( 15).