Brevet FR2795798A1 — publié le 20010105

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux électrovannes du type dit à noyau isolé du fluide . On sait que ce type d'électro- vannes est destiné plus particulièrement à véhiculer des fluides agressifs ou chargés d'impuretés, applications dans lesquelles il est particulièrement important que les fluides concernés ne viennent pas au contact des pièces métalliques de l'électrovanne et qu'ils se trouvent uniquement au contact de matériaux chimiquement compatibles. Afin de résoudre un tel problème, on a réalisé dans la technique antérieure une micro-électrovanne de commutation à au moins deux voies, comportant un corps de vanne dans lequel aboutissent des conduits d'arrivées et de départ de fluides et un organe mobile jouant le rôle d'obturateur de l'un ou de l'autre desdits conduits et qui est manoeuvré par un actionneur, cet organe mobile étant réalisé sous la forme d'une membrane unique à déformation orientée, appliquée par un moyen de commande contre l'un ou l'autre des conduits à obturer. Un exemple de ce type d'électrovanne est décrit dans Fr-A-2 609 518, dans lequel l'organe mobile jouant le rôle d'obturateur est manoeuvré par un électro aimant, la membrane unique étant appliquée contre l'un ou l'autre des conduits à obturer à l'aide d'un basculeur. Dans cette électrovanne, le basculeur est déplacé de l'une à l'autre de ses deux positions d'équilibre, correspondant aux deux positions d'obturation de la membrane, par une pièce de commande qui se déplace dans le corps de vanne sous l'action par exemple du noyau de l'électro-aimant. La présente invention s'est fixée pour objectif de perfectionner ce type d'électrovanne de manière qu'il puisse convenir pour toutes les applications exigeant un changement de circuit de fluide pour chaque utilisation de l'électrovanne, comme c'est le cas notamment dans des exemples d'application telles que des analyses médicales, des analyseurs de gaz, etc... En conséquence, cette invention concerne une électrovanne du type spécifié ci-dessus, c'est-à-dire comportant un organe mobile réalisé sous la forme d'une membrane unique assurant l'obturation de l'une ou de l'autre des conduites d'arrivée et de départ de fluides, cette membrane unique étant appliquée par un moyen de commande contre l'une ou l'autre desdites conduites à obturer, sous l'effet d'un moyen d'actionnement et cette électrovanne est caractérisée en ce que sa partie fluide, c'est-à-dire les conduites d'arrivée et de départ de fluide, ladite membrane et le moyen de commande, est intégrée dans une cassette amovible venant se positionner et se verrouiller sur le corps de vanne comportant les moyens d'actionnement dudit moyen de commande. Selon la présente invention, ladite cassette amovible est verrouillée sur le corps de vanne, comportant les moyens d'actionnement, par divers moyens tels que notamment - encliquetage - axe d'articulation et encliquetage, - vissage et, - toute combinaison de ces divers moyens. Selon la présente invention, le moyen de commande de l'application de la membrane contre l'une ou l'autre des conduites à obturer, permettant d'assurer l'ouverture et la fermeture des orifices de la vanne peut être réalisée - sous la forme d'une commande manuelle, à l'aide d'un actionneur mécanique ; - par un actionneur pneumatique ou hydraulique (micro-vérin) ; - par un actionneur électromécanique sous la forme notamment d'un électro aimant à palette ou à noyau plongeur ; - par un entraînement mécanique tel que commutateur à cames. Cette invention peut s'appliquer avantageusement à une électrovanne dans laquelle le déplacement de la membrane d'obturation est obtenu à l'aide d'un basculeur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Ces exemples de réalisation se réfèrent à un mode d'exécution dans lequel le moyen de commande des déplacements de la membrane d'obturation est un basculeur. Bien entendu, il ne s'agit là que d'un exemple non limitatif. Sur les dessins - les figures 1 à 3 sont des vues en coupe par un plan vertical des éléments constitutifs de la partie fluide de la vanne, réalisant la cassette amovible selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe verticale de la cassette amovible selon la présente invention ; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, à une échelle différente, d'un autre exemple de réalisation de la cassette amovible selon la présente invention devant venir se positionner et se verrouiller dans le corps de vanne illustré par la figure 6, de manière à obtenir la vanne représentée en coupe verticale sur la figure 7; - les figures 8, 9 et 10 sont des vues similaires aux figures 5 à 7, illustrant un autre mode de fixation et de verrouillage de la cassette amovible sur son corps de vanne, l'un des moyens de verrouillage étant illustré sur les figures 11 et 12, respectivement en coupe verticale et en élévation frontale ; - les figures 13 à 15 sont des vues similaires aux figures 8 à 10 illustrant encore un autre mode de fixation et de verrouillage de la cassette amovible sur son corps de vanne, l'un des moyens de verrouillage étant illustré sur les figures 16 et 17 respectivement en coupe verticale et en élévation frontale ; - les figures 18 à 20 sont des vues similaires aux figures 8 à 10 illustrant un autre mode de fixation et de verrouillage de la cassette amovible sur son corps de vanne ; - les figures 21 et 22 illustrent, respectivement en position fermée et ouverte et en coupe verticale, une vanne pourvue, selon l'invention d'une cassette amovible et; - la figure 23 est une vue similaire à la figure 21 d'une vanne selon la présente invention comportant une autre variante de fixation de sa cassette amovible sur son corps de vanne. On se réfère en premier lieu aux figures 1 à 4 sur lesquelles on a représenté la partie fluide d'une électrovanne à noyau isolé du fluide perfectionnée selon la présente invention. Sur ces figures, on a désigné par la référence 10, la partie de la vanne munie des conduites de distribution du fluide (arrivée et départs), en 12 la membrane constituant l'organe mobile jouant le rôle d'obturateur de l'une ou l'autre desduites conduites, en 14 le basculeur qui peut être déplacé de l'une à l'autre de ses deux positions d'équilibre correspondant aux deux positions d'obturation de la membrane 12 et en 16, l'embase sur laquelle sont montés les éléments 10, 12 et 14. Cette partie fluide se présente donc, selon la présente invention sous la forme d'une cassette amovible 18 qui est munie, ainsi qu'on le verra ci-après, de moyens de positionnement et de verrouillage sur le corps de vanne. Dans l'exemple illustré par la figure 4, ces moyens consistent en une patte 20 munie d'ergot venant s'engager dans des évidements correspondant prévus dans le corps de vanne. Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 5 à 7, la cassette amovible 18 est verrouillée sur le corps de vanne 22 par l'intermédiaire d'un système de pattes d'encliquetage telles que 24, qui sont prévues sur ce corps de vanne 22 Dans le mode d'exécution illustré par les figures 8 à 10, la fixation et le verrouillage de la cassette amovible 18 contenant la partie fluide de la vanne, sur le corps de vanne 22, sont réalisés d'une part à l'aide d'une patte d'encliquetage 24 prévue sur le corps de vanne et d'autre part, à l'aide d'une pièce 26 en forme de cavalier dont les branches viennent s'engager dans des fentes 28 prévues à cet effet à l'une des extrémités du corps de vanne (voir la figure 9). Dans la variante de réalisation illustrée par les figures 13 à 15, la cassette amovible 18 est fixée sur le corps de vanne 22 d'une part par une patte d'encliquetage 24 et d'autre part par une bague telle que 30 venant s'engager à force sur un embout 32 prévu à l'une des extrémités du corps de vanne, cet embout étant réalisé, lors de la mise en place de la cassette 18 sur le corps de vanne 22, par la superposition de deux éléments similaires 29 et 31 prévus respectivement sur la cassette 18 et sur le corps de vanne 22 ainsi qu'on le voit clairement sur les figures 13 et 14. Dans la variante d'exécution illustrée par les figures 18 à 20, on retrouve un mode de fixation de la cassette amovible 18 sur le corps de vanne 22 similaire à celui décrit ci-dessus en regard des figures 5 à 7, c'est-à-dire au moyen de pattes d'encliquetage 24 et 24'. Dans le mode de réalisation illustré par les figures 21 et 22, la cassette 18 est montée sur le corps de vanne 22 d'une part à l'aide d'une articulation 34 et d'autre part, à l'aide d'une patte d'encliquetage 24 prévue sur le corps de vanne 22. Enfin, dans la variante illustrée par la figure 23, ce montage est réalisé par l'intermédiaire de vis telles que 33. Ainsi qu'on l'a mentionné dans le préambule de la présente description, la commande du basculeur 14 de la cassette amovible 18 permettant l'ouverture ou la fermeture des orifices de la vanne peut être obtenue, comme illustré sur les dessins par un actionneur électromécanique du type électro-aimant à noyau plongeur. Cette commande peut être réalisée également par un actionneur électromagnétique réalisé sous la forme d'un électroaimant à palette ou par un actionneur mécanique, pneumatique ou hydraulique. L'électrovanne à cassette amovible objet de la présente invention convient notamment à toutes les applications dans lesquelles il est nécessaire de changer de circuit fluide à chaque utilisation du matériel (par exemple, analyses médicales, analyseurs de gaz, etc). Dans cette électrovanne, le fluide est totalement isolé des pièces métalliques et il se trouve uniquement au contact de matériaux chimiquement compatibles. L'amovibilité de la partie fluide de l'électrovanne permet de l'adapter à des corps de vanne différents, ce qui permet, à l'aide d'un nombre limité de cassettes amovibles de réaliser un nombre important de modèles différents d'électrovannes dans lesquelles le noyau est toujours isolé du fluide. Par ailleurs, la conception de la cassette amovible permet de faciliter les opérations de nettoyage du circuit de la partie fluide de l'électrovanne. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et/ou mentionnés ci-dessus mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Electrovanne du type comportant un organe mobile réalisé sous la forme d'une membrane unique assurant l'obturation de l'une ou l'autre des conduites d'arrivée et de départ de fluide, cette membrane unique étant appliquée par un moyen de commande contre l'une ou l'autre desdites conduites à obturer, sous l'effet d'un moyen d'actionnement , caractérisée en ce que sa partie fluide comportant les conduites d'arrivée et de départ de fluide (10), ladite membrane (12) et ledit moyen de commande (14), est intégrée sous la forme d'une cassette amovible (18) venant se positionner sur le corps de vanne (22) muni des moyens d'actionnement du moyen de commande, des moyens de verrouillage étant en outre prévus pour la fixation de ladite cassette sur ledit corps de vanne. 2 - Electrovanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite cassette amovible (18) est verrouillée sur le corps de vanne (22) par l'intermédiaire de moyens d'encliquetage (24, 24'). 3 - Electrovanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite cassette amovible (18) est maintenue sur le corps de vanne (22) à l'aide d'une part d'un axe d'articulation (34) et d'autre part, d'une patte d'encliquetage (24). 4 - Electrovanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite cassette amovible (18) est fixée sur le corps de vanne par l'intermédiaire de vis (33). 5 - Electrovanne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le moyen de commande de la membrane d'obturation (12) est réalisée sous la forme d'un basculeur. 6 - Electrovanne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens d'actionnement dudit moyen de commande ou du basculeur (14), prévus sur le corps de vanne (22) sont réalisés sous la forme d'une commande manuelle à l'aide d'un actionneur mécanique. 7 - Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement du moyen de commande ou du basculeur (14) sont réalisés sous la forme d'un actionneur pneumatique ou hydraulique. 8 - Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement du moyen de commande ou du basculeur (14) sont réalisés sous la forme d'un actionneur électromécanique tel que notamment un électroaimant à noyeu plongeur ou à palette. 9 - Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement du moyen de commande ou du basculeur (14) sont réalisés sous la forme d'un entraînement mécanique tel que notamment un commutateur à cames.